01-1. 하드웨어

하드웨어란?

컴퓨터를 물리적으로 구성하는 요소로 컴퓨터에 연결되어 추가적인 기능을 수행

중앙처리장치 (CPU)

프로세서라고 불리기도 하고 입력장치에서 받은 명령을 실제로 처리, CPU가 1초에 얼마나 많은 연산을 처리할 수 있는지 속도를 측정하는 단위를 기가헤르츠(GHz)라고 합니다.

기억장치

입력된 명령이나 데이터가 정장되는 공간, 기억장치는 주기억장치, 보조기억장치로 나뉩니다.

주기억장치 (RAM)

RAM은 기억된 정보를 읽어내고 다른 정보를 기억시킬 수 있는 메모리로 응용 프로그램을 일지적으로 불러오거나 데이터를 일시적으로 저장하고 사용되는 임의 접근 기억장치로 전원을 끄면 없어지는 휘발성이 있으며 RAM이 메모리에 얼마나 많은 양의 정보를 기억할 수 있는지 측정하는 단위는 기가바이트(GB)를 사용 

보조기억장치 (HDD, SSD)

RAM이 일시적인 데이터를 저장하는 것과 다르게 영구적으로 데이터를 저장하고 휘발성이 없습니다.

보조기억장치에는 HDD, SSD가 존재하고 기가바이트(GB), 테라바이트(TB) 단위가 사용됩니다. SSD는 HDD와 달리 더 빠른 속도로 데이터를 읽고 쓰는 대신 가격이 더 비쌉니다.

플래시 드라이브는 USB 메모리 스틱으로 불립니다. 이러한 저장용 드라이브 외에도 CD, DVD를 읽고 쓰는 광학 디스크 드라이브라는 것도 있습니다. 

기억장치 심화

컴퓨터가 계산을 수행하기 위해서는 비트와 바이트의 형태로 기억장치에 저장할 수 있어야 합니다. 기억장치는 종류마다 다른 속도를 내고 내부에 저장할 수 있는 양의 차이가 있습니다.

 

CPU 캐시, 하드디스크, RAM

CPU는 용량이 매우 큰 파일이나 데이터를 처리해야 하지만 한 번에 32bit, 64bit의 블록 단위로 굉장히 적은 양의 데이터를 조작하고 계산합니다. 중앙처리장치는 이러한 비트를 굉장히 빠른 속도로 처리할 수 있습니다.

하드디스크는 CPU보다 훨씬 많은 양의 데이터를 저장할 수 있으나 데이터를 읽고 쓰는 데에 많은 시간이 소요됩니다.

이 중간에 있는 것이 RAM이고 하드디스크보다 빠르게 데이터를 읽고 쓸 수 있고 실행 중인 프로그램이나 열려있는 파일들에 더 빨리 접근될 수 있도록 메모리를 저장하는 데에 쓰입니다.

L1, L2, L3 캐시

L1, L2, L3 캐시는 RAM 보다 더 빠르게 정보를 읽고 쓰지만 기억장치 용량이 더 적습니다. L1 캐시는 셋 중 가장 빠르며 CPU가 재빨리 받아 처리할 수 있도록 몇 킬로바이트의 데이터만 저장합니다. L2는 L1 보다  조금 크지만 속도가 느리고 L2 보다 크지만 속도가 가장 느립니다. L3는 RAM보다 빠릅니다.

가상 기억장치

여러 프로그램을 실행하기 위해 운영체제와 프로그램을 동시에 실행시킬 경우 너무 많은 RAM이 사용되면 일시적으로 데이터를 RAM에서 하드 시스크로 옮기고 사용자가 필요로 할 때 정보를 다시 불러옵니다.

입출력 장치

입력장치는 사용자가 입력한 자료를 컴퓨터가 이해할 수 있는 형태로 변환하는 장치입니다. (마우스, 키보드, 스캐너 등) 출력장치는 사람이 읽을 수 있는 빛, 소리, 인쇄 등의 방식으로 컴퓨터의 결과물을 출력하는 장치입니다. (모니터, 프린터, 스피커 등)

주변기기

컴퓨터 자체 부품이 아닌 경우 컴퓨터와 연결하여 사용하는 부품을 주변기기라고 합니다. (키보드, 외장 스피커)

주변기기는 보통 컴퓨터에 있는 물리적 포트에 꽂혀 컴퓨터에 연결됩니다. 유명한 포트로는 범용 직렬 버스 (USB) 포트가 있고 1990년대 개발된 USB 포트는 업계 표준으로 대부분의 컴퓨터 주변기기들은 USB 연결을 지원합니다.