하드웨어의 이해

하드웨어의 이해

(1) 하드웨어의 구성
하드웨어는 다음과 같이 구성된다.

중앙처리장치 (CPU)	제어장치	컴퓨터 내의 모든 명령어 처리
중앙처리장치 (CPU)	연산장치	컴퓨터 내의 모든 연산(산술, 논리, 비교 연산 등) 처리
마더 보드	각 장치 간의 데이터나 제어 신호가 이동하는 곳
기억장치	주기억장치	입출력 및 연산처리된 데이터가 저장되는 곳
기억장치	보조기억장치	데이터의 처리된 결과를 영구적으로 저장하는 곳
입출력장치	입력장치	데이터나 명령을 입력받는 장치
입출력장치	출력장치	명령이나 데이터의 처리 결과를 출력하는 장치
네트워크 장치	자신의 컴퓨터를 서버 또는 다른 사람의 컴퓨터와 연결시켜 주는 장치

(2) 중앙처리장치(CPU)

Central Processing Unit의 약자로 보통 CPU라 한다. 컴퓨터의 가장 핵심으로 사람의 두뇌에 해당된다. CPU는 제어장치와 연산장치를 포함하는데 컴퓨터 내의 모든 명령어와 데이터를 처리한다. 컴퓨터에서 데이터의 처리속도에 영향을 미치는 요소는 CPU -> 마더보드 -> 주기억장치 순서이다. 보통 우리가 컴퓨터의 이름으로 부르는 486, 팬티엄, 팬티엄Ⅱ 등은 바로 CPU의 이름을 딴 것이다.

컴퓨터 이름	CPU 이름	CPU 형태
286 컴퓨터	80286	소켓형
386 컴퓨터	80386
486 컴퓨터	80486
팬티엄 컴퓨터	pentium, celeron
팬티엄Ⅱ 컴퓨터	pentium Ⅱ	슬롯형
팬티엄Ⅲ 컴퓨터	pentium Ⅲ	슬롯형

소켓형의 Pentium CPU(AMD사 제작)

슬롯형의 Pentium Ⅲ CPU(Intel사 제작)

  CPU의 속도는 MHz 단위로 나타낸다. 이는 CPU에 공급되는 전기의 클럭 속도를 의미하는데
  숫자가 클수록 처리속도가 높다.
  80286 - 10∼20MHz 80386 - 33∼50MHz 80486 - 66∼75MHz pentium - 75∼233MHz
  pentiumⅡ - 233∼350MHz pentiumⅢ - 333∼750MHz

  특히 팬티엄 166MHz에서 233MHz까지는 MMX라는 말이 있는 있는데 이 말은 CPU 내에 멀티미
  디어 기능을 내장한 상태를 말한다.
  또, CPU 이름이 celeron으로 나온 경우는 인텔사에서 AMD사의 저가형 CPU "K6"에 대항하여 만
  든 저가형 CPU로 팬티엄 CPU에서 캐시 기능을 제거한 CPU를 의미한다.

(3) 마더보드(Main Board)

  마더보드는 메인보드라고도 하며 사람의 몸통에 해당된다.
  마더보드는 CPU가 각 장치에 명령을 내리는 제어신호의 이
  동 경로인 제어버스, 그리고 각 장치 간에 데이터가 이동하는
  데이터 버스가 존재하며 버스의 중간중간에 칩셋이 존재한다.

  마더보드에는 모든 하드웨어가 연결된다. 오른쪽 마더보드의
  사진에서
  ▶왼쪽 상단에 있는 슬롯(Slot) -- VGA, Modem, LAN, Sound
                                               카드 등이 장착됨.
  ▶오른쪽 하단의 커넥터 -- FDD, HDD, CD-ROM 연결
  ▶오른쪽 중앙 하단의 Dimm 스위치 -- RAM 장착
  ▶오른쪽 중앙 상단 -- 슬롯형의 CPU
  ▶오른쪽 상단 -- 직렬포트(타 컴퓨터와 연결), 병렬포트(프
                           린터와 연결), 마우스, 키보드 연결
  ▶왼쪽 하단, 오른쪽 중앙 -- 칩셋

[ 마더보드의 종류 ]

마더보드의 모습

칩셋의 모습

종류	데이터 버스의 크기	클럭 속도	CPU 형태	해당 컴퓨터
아이사(ISA) 보드	16 bit	66MHz	소켓형	286 ∼ 486 컴퓨터
소켓형 PCI 보드	32 bit	66MHz		팬티엄 75∼120MHz
소켓형 PCI 보드	64 bit	100MHz		펜티엄 133MHz 이상
슬롯형 PCI 보드	64 bit	100∼133MHz	슬롯형	펜티엄Ⅱ, 팬티엄Ⅲ

▶ 위에서 데이터버스의 크기란 한 번에 이동하는 데이터의 양을 말하는데 숫자가 클수록 데이터의
     처리속도가 빠르다.
▶ CPU나 마더보드의 클럭속도는 숫자가 클수록 전기의 공급 속도가 빠르나 무한정 빠르게 할 수는
     없다. 왜냐하면 클럭 속도가 빠를수록 열이 많이 발생하여 컴퓨터에 오동작을 발생시키기 때문이
     다. 따라서 열을 식힐 수 있는 기술적인 문제가 해결되지 않고는 속도를 무한정 빠르게 할 수 없다.
▶ 클럭(cluck)이란 우리 몸의 심장에서 펌핑하여 피를 온 몸에 보내는 것과 같이 컴퓨터의 전원 공급
     기에서 전기를 펌핑하듯이 각 장치로 공급하는 것을 말한다.

(4) 기억장치
기억장치는 다시 주기억장치와 보조기억장치로 나누어진다.

종류		특징	기능
주기억 장치	DRAM	◇ 휘발성 - 본체에 전원이 공급되고 있어도 기억된 내용이 사라지기 때문에 0.1-0.5초 간격으로 자 체 내장된 밧데리에 의해 지속적으로 전원을 공 급하는 reflash 과정을 통해야만 데이터의 기억 을 유지함. 그러나 본체의 전원이 꺼지면 기억된 내용은 영원히 사라짐.	◇ 비교적 회로가 간단하고 값이 싸 므로 주기억장치로 사용됨. ◇ 컴퓨터를 통해 이루어지는 모든 작업은 일단 이 DRAM에 저장된 다. -> 입력되는 데이터, 명령어, 연산처리된 결과, 출력된 내용 등 이 모두 이곳에 저장된 후 처리됨.
	SRAM	◇ 휘발성 - 본체에 전원이 공급되는 한 기억된 내 용은 사라지지 않으나 전원이 끊기면 기억된 내 용이 모두 사라짐. ◇ 값이 비싸나 DRAM보다 속도가 빨라 캐쉬 기억 장치로 사용됨.(마더보드에 장착됨)	◇ CPU와 DRAM의 속도 차이를 줄 이기 위해 사용되는 것으로 한 번 이상 작업된 내용은 이 곳에 저장 되었다가 다시 작업할 경우 CPU가 이 곳의 데이터를 읽어 작업을 하 므로 속도가 빨라짐.
	ROM	◇ 비휘발성 - 본체에 전원이 공급되지 않아도 기억 된 내용을 그대로 유지함.(마더보드에 장착됨) ◇ 이 곳의 내용은 컴퓨터 제조회사에서 기억시킴.	◇ 주로 부팅에 필요한 BIOS, 제어장 치를 가동하는 제어프로그램 등이 기억되어 있음.
보조 기억장치	플로피디스크	◇ 비휘발성 기억장치 - 읽기, 쓰기, 삭제 모두 가능 ◇ 현재 3.5인치 1.44MB의 디스크만 사용됨.	◇ DRAM에 저장된 간단한 작업내용 을 영구적으로 보관하기 위함.
	하드디스크	◇ 비휘발성 기억장치 - 보조기억장치 중 데이터의 처리속도가 가장 빠름. 읽기,쓰기,삭제 모두 가능 ◇ 기억 용량이 가장 대용량임(10 - 30GB)	◇ 운영체제, 하드웨어에 대한 정보, 각종 소프트웨어, 작업 내용 등이 저장되어 있음.
	CD-ROM	◇ 레이저를 이용해 데이터를 기억시키는 장치로 기 억된 내용을 읽기만 할 수 있음. ◇ 현재 읽기와 쓰기가 모두 가능한 CD가 출시됨.	◇ 주로 각종 소프트웨어, 음악, 영화 등의 데이터 저장에 사용됨. ◇ CD에 데이터를 기록하기 위해서는 CD-R 또는 CD-R/W라는 장치가 추가로 필요함.
	자기테이프	◇ 데이터를 빈 공간 없이 연속적으로 기억시키는 장치로 처리속도는 가장 느림.	◇ 주로 데이터베이스의 저장장치로 사용됨.

DRAM의 모습

하드디스크

CD-ROM 드라이브

(5) 입출력장치

입력장치	마우스	그래픽 환경에서의 대표적 인 입력장치
	키보드	문자데이터의 입력장치
	스캐너	그림, 사진 등의 입력장치
출력장치	모니터	화면상의 출력장치
출력장치	프린터	종이 등에 인쇄하는 출력 장치

(6) 네트워크 장치

Modem(모뎀)	주로 일반 가정집에서 사용되는 네트워크 장치로 일반 전화회선을 사용한다.
LAN(랜 카드)	네트워크 전용선을 이용한 장치

(7) 기타

사운드 카드 : 사운드(소리)를 재생하여 주는 장치. 즉, 아날로그
                     데이터인 소리를 디지털 데이터로 변환하여 컴퓨
                     터에 저장하기도 하고, 저장된 디지털 데이터를 아
                     날로그로 재생하여 준다.