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전산직/컴퓨터일반

컴퓨터의 발전

by book_lover 2025. 1. 10.

컴퓨터의 발전 과정

  • 에니악(ENIAC, 1946년) : 진공관으로 연결된 외부 프로그래밍 방식, 치초의 컴퓨터, 10진법 사용
    • 외부 프로그래밍 방식 - 스위츠를 설치하고 전선을 연결하여 데이터를 전송하고 신호를 처리하는 방식
    • 에니악은 현대 컴퓨터처럼 프로그램을 메모리에 저장하지 않았습니다. 대신, 플러그보드와 패치 코드로 물리적으로 연결하여 프로그램을 설정해야 했습니다
    • 이 방식은 매우 비효율적이어서 새로운 프로그램을 실행하려면 배선 변경과 테스트에 며칠이 걸렸습니다. 이는 이후 "내장 프로그램 방식(stored-program architecture)"의 필요성을 자극

https://brunch.co.kr/@woongscool/109

https://donghwada.tistory.com/entry/CPU-%EB%B0%9C%EC%A0%84%EC%82%AC-%EC%A7%84%EA%B3%B5%EA%B4%80%EC%97%90%EC%84%9C-%ED%8A%B8%EB%9E%9C%EC%A7%80%EC%8A%A4%ED%84%B0-%ED%98%84%EB%8C%80%EC%9D%98-CPU

 

CPU 발전사 - 진공관에서 트랜지스터, 현대의 CPU

CPU의 역사 진공관부터 트랜지스터, 현대의 CPU. CPU의 역사를 알기 위해 먼저 최초의 컴퓨터에 대해 알아보겠습니다. 최초의 컴퓨터인 에니악(ENIAC)은 엄청난 덩치에, 프로그램을 바꾸려면 6,000개

donghwada.tistory.com

https://www.lenovo.com/us/en/glossary/eniac/?orgRef=https%253A%252F%252Fwww.perplexity.ai%252F

http://www.ktword.co.kr/test/view/view.php?no=6012

https://yozm.wishket.com/magazine/detail/521/

  • 에드삭(EDSAC, 1949) : 폰노이만의 프로그램 내장 방식 채택, 최초의 프로그램 내장방식
    • 데이터와 명령어를 같은 메모리에 저장하는 내장 컴퓨터구조 
  • 에드박(EDVAC, 1950) : 프로그램 내장 방식 완성, 최초의 2진법 사용
  • 유니박(UNIVAC, 1951) : 미국 인구 통계에 이용, 자기테이프 사용, 최초의 상업용 컴퓨터
  • 알테어(1975) : 스위치 조작으로 프로그래밍, 최초의 개인용 컴퓨터
**알테어 8800(Altair 8800)**은 1975년에 출시된 최초의 상업적으로 성공한 개인용 컴퓨터로, 마이크로컴퓨터 혁명의 시발점으로 평가
알테어 8800(Altair 8800)의 스위치 조작 프로그래밍은 컴퓨터 전면에 위치한 토글 스위치를 사용하여 이진수로 명령어와 데이터를 입력하는 방식

https://ko.wikipedia.org/wiki/%EC%95%A8%ED%85%8C%EC%96%B4_8800

 

앨테어 8800 - 위키백과, 우리 모두의 백과사전

위키백과, 우리 모두의 백과사전. 앨테어 8800b 컴퓨터 전면부 앨테어 8800(Altair 8800)은 세계 최초의 상업용 조립식 개인용 컴퓨터로 MITS사에 의하여 1974년에 판매되었다. 인텔사의 인텔 8080 CPU에 기

ko.wikipedia.org

https://www.youtube.com/watch?v=7nDcTRqZu8E&t=660s

https://www.youtube.com/watch?v=TTxxyifpJEg

 

  • 애플 II(1977년) : 현재 PC의 형태를 갖춤, 최초의 8비트 개인용 컴퓨터 

컴퓨터의 세대별 분류

세대 주요 소자 연산 속도 기억 장치 사용 언어 주요 특징
1세대
(1940s-1950s)
진공관 (Vacuum Tube) 밀리초 (ms) 자기드럼, 천공카드, 종이테이프 기계어, 어셈블리어 부피가 크고 고장이 잦음. 하드웨어 중심. 수치 계산 및 통계에 활용. ENIAC, UNIVAC 등.
2세대
(1950s-1960s)
트랜지스터 (Transistor) 마이크로초 (µs) 자기코어, 자기드럼, 자기디스크 고급 언어 (COBOL, FORTRAN 등) 부피 감소 및 신뢰성 증가. 운영체제 도입. 실시간 처리 및 다중 프로그래밍 가능.
3세대
(1960s-1970s)
집적회로 (IC) 나노초 (ns) RAM, ROM, 자기디스크, 자기테이프 고급 언어 (C, BASIC 등) 컴퓨터 소형화. 시분할 처리 및 다중 처리 시스템 도입. 경영 정보 시스템 활용.
4세대
(1970s-현재)
고밀도 집적회로 (LSI) 피코초 (ps) 고밀도 집적회로 기반 메모리 고급 언어, 문제 지향적 언어 마이크로프로세서 개발. 개인용 컴퓨터(PC) 등장. 네트워크와 인터넷 발전.
5세대
(현재-미래)
초고밀도 집적회로 (VLSI), AI 하드웨어 펨토초 (fs) 초고밀도 집적회로, 광디스크 객체 지향 언어 (Java, Python 등) 인공지능(AI), 음성인식, 패턴인식 기술 발전. 병렬 처리 및 양자 컴퓨팅 연구 진행 중.

운영체제 발달과정 순서

https://153net.tistory.com/70

https://prezi.com/eemjf7r3w5ib/presentation/

https://wonin.tistory.com/216

https://blog.naver.com/PostView.naver?blogId=bitcoin11&logNo=221574485110&proxyReferer=&noTrackingCode=true

단계 특징 및 설명
1. 순차 처리
(1940년대)
운영체제가 없던 시기. 컴퓨터는 수동으로 프로그래밍되었으며, 플러그 보드와 스위치를 사용해 작업을 수행. 프로그램은 기계어로 작성되었고, 단일 작업만 처리 가능
2. 일괄 처리 시스템
(1950년대)
작업들을 모아 한꺼번에 처리하는 방식. 작업 제어 언어(JCL)를 사용하여 작업을 관리하며, CPU 유휴 시간을 줄이고 시스템 효율성을 높임. 주로 급여 계산, 연말 결산 등 반복적인 작업에 사용
3. 다중 프로그래밍
(1960년대)
하나의 CPU와 메모리를 여러 프로그램이 공유하여 동시에 실행. 입출력 대기 시간 동안 다른 작업을 처리하여 CPU 활용도를 극대화함. 초기 멀티태스킹 개념 도입.
4. 시분할 시스템
(1960~70년대)
여러 사용자가 동시에 시스템을 사용하는 환경 제공. CPU 시간을 작은 단위로 나누어 각 작업에 번갈아 할당(라운드 로빈 방식). 사용자들은 독립적인 컴퓨터를 사용하는 것처럼 느끼게 됨
5. 실시간 처리 시스템
(1960년대)
데이터 발생 즉시 또는 요청 시 바로 처리하는 방식. 우주선 제어, 레이더 추적, 은행 온라인 업무 등 시간 민감한 작업에 사용됨. 빠른 응답 시간이 핵심
 
6. 다중처리 시스템
(1970년대)
여러 CPU가 하나의 메모리를 공유하며 동시에 여러 작업을 처리. 시스템 신뢰성과 안정성이 높아졌으나 자원 공유 문제 해결 필요
7. 다중 모드 시스템
(1970~80년대)
일괄 처리, 시분할, 다중처리, 실시간 처리를 한 시스템에서 모두 제공. 다양한 작업 환경 요구를 수용 가능
8. 분산 처리 시스템
(1980년대 이후)
여러 컴퓨터(프로세서)가 네트워크로 연결되어 하나의 작업을 협력하여 수행. 각 컴퓨터는 독립적인 운영체제와 자원을 가짐. 클라우드 컴퓨팅과 네트워크 중심 환경의 기반이 됨

직접회로(IC)

두께가 매우 앏은 실리콘 원판으로 프로세서를 만드는 데 사용되는 것을 웨이퍼라 한다.

집접회로는 하나의 반도체 웨이퍼 위에 수백만 개의 미세한 저항, 콘덴서, 트랜지스터, 다이오드 등이 만들어져 있는 것을 직접회로 또는 (마이크로)칩이라고 한다. 하나의 칩에 집적된 수에 따라 아래와 같이 구분

칩 종류 SSI
(Small Scale Integration)
수십 개의 트랜지스터를 포함. 기본 논리 게이트, 플립플롭 등 간단한 회로 구성
MSI
(Medium Scale Integration)
수백 개의 트랜지스터를 포함. 카운터, 디코더, 소규모 메모리 칩 등
LSI
(Large Scale Integration)
수천~수만 개의 트랜지스터를 포함. 마이크로프로세서, 메모리 칩 등
VLSI
(Very Large Scale Integration)
수백만 개의 트랜지스터를 포함. 현대의 CPU, GPU, 대형 메모리 칩 등
ULSI
(Ultra Large Scale Integration)
수십억 개의 트랜지스터를 포함. 최신 고성능 프로세서 및 고용량 메모리 칩
기능성 디지털 IC 이진 데이터(0과 1)를 처리. 논리 게이트, 마이크로프로세서, 디지털 메모리(RAM/ROM), FPGA 등이 포함됨
아날로그 IC 연속 신호를 처리. 증폭기(Op-Amp), 필터, 전력 관리 회로 등이 포함됨
혼합 신호 IC 디지털과 아날로그 기능을 모두 통합. ADC(아날로그-디지털 변환기), DAC(디지털-아날로그 변환기), 통신 칩 등이 포함됨
응용 분야 메모리 IC 데이터 저장용. RAM(휘발성), ROM(비휘발성), 플래시 메모리 등이 있음
프로세서 IC 중앙 처리 장치(CPU) 역할. 마이크로프로세서(MPU), 마이크로컨트롤러(MCU) 등이 있음
전력 관리 IC 전압 안정화 및 전력 제어 용도. 레귤레이터 칩, 배터리 관리 IC 등이 포함됨
특수 목적 IC 특정 응용을 위해 설계된 ASIC(Application-Specific Integrated Circuit), FPGA(Field-Programmable Gate Array) 등이 있음
제조 방식 모놀리식 IC 단일 실리콘 웨이퍼 위에 모든 소자를 집적. 대량 생산 가능하며 소형화와 신뢰성이 높음
하이브리드 IC 여러 개의 소자(칩)를 기판 위에서 연결하여 제작. 고전압/대전력 회로에 적합하며 소량 생산 가능
  • 집적 수준: 집적도가 높아질수록 더 많은 트랜지스터를 하나의 칩에 집적할 수 있어 성능과 효율성이 증가합니다.
  • 기능성 분류: 디지털 IC는 컴퓨터와 같은 논리 연산 중심 시스템에 사용되며, 아날로그 IC는 연속적인 신호 처리가 필요한 오디오/비디오 장치 등에 사용됩니다. 혼합 신호 IC는 두 가지 기능을 결합하여 다양한 응용 분야에서 활용됩니다.
  • 응용 분야 분류: IC는 메모리, 프로세서, 전력 관리 등 특정 목적에 따라 설계되어 다양한 전자제품에서 핵심 역할을 합니다.
  • 제조 방식 분류: 모놀리식 방식은 대량 생산에 적합하며, 하이브리드 방식은 고전압/고주파 응용에 유리합니다.

https://yeji1214.tistory.com/8

 

https://ko.gnscomponent.com/info/integrated-circuit-classification-and-package-37102423.html
https://news.lxsemicon.com/5092
https://www.platypustech.com/ko/why-coat-silicon-wafers-metal-surfaces

표현 단위

단위 기호 시간(초) 설명
밀리초 ms 10^−3 1/1,000초
마이크로초 μs 10^−6 1/1,000,000초
나노초 ns 10^−9 1/1,000,000,000초
피코초 ps 10^−12 1/1,000,000,000,000초
펨토초 fs 10^−15 1/1,000,000,000,000,000초
아토초 as 10^−18 1/1,000,000,000,000,000,000초
  • 밀마나/피펨(페)아
단위 기호 크기(바이트)
킬로바이트 KB 1024^1=1,024 B
메가바이트 MB 1024^2=1,048,576 B
기가바이트 GB 1024^3=1,073,741,824 B
테라바이트 TB 1024^4=1,099,511,627,776 B
페타바이트 PB 1024^5=1,125,899,906,842,624 B
엑사바이트 EB 1024^6=1,152,921,504,606,846,976 B
제타바이트 ZB 1024^7=1,180,591,620,717,411,303,424 B
요타바이트 YB 1024^8=1,208,925,819,614,629,174,706,176 B

 

  • 키메기/테(퇴)페)/엑(악)제요

https://blog.naver.com/barksaint/222569930511