EP 2. 프로세서 속도와 심장 박동수

일반적인 컴퓨터를 단순화한 추상적인 그림, 즉 논리적 또는 기능적 아키텍처 형태는 프로세서, 주 기억 장치, 보조 기억 장치, 다른 다양한 구성 요소가 있으며, 그 중간에 정보를 전달하는 버스(bus)라는 여러 개의 전선이 있어 서로 연결된다.

프로세서는 산술 연산과 제어 기능을 제공하고,
주 기억 장치와 보조 기억 장치는 기억과 저장을 담당하며, 키보드, 마우스, 디스플레이는 운영자와 상호작용한다.

용어를 잠깐 짚고 넘어가자면,
프로세서는 역사적으로 CPU(central Processing Unit, 중앙 처리 장치)라고 불렸지만, 지금은 그냥 '프로세서'로 더 자주 쓰인다.
주 기억 장치는 흔히 RAM(Random Access Memory, 임의 접근 메모리)이라고도 한다.
보조 기억 장치는 다양한 물리적 구현을 반영해서 디스크나 드라이브라고도 한다.

프로세서(processor)

컴퓨터의 두뇌에 해당한다. 프로세서는 산술 연산을 하고, 데이터를 여기저기로 옮기며, 다른 구성 요소의 작업을 제어한다. 또한 기존 계산 결과를 바탕으로 다음에 수행할 연산을 결정할 수 있어서, 사용자가 일일이 개입할 필요 없이 상당히 독립적으로 작동한다.

'2.2Ghz 듀얼 코어 인텔 Core i7'와 같은 형태의 프로세서를 들어본 적이 있을 것이다.
무슨 뜻일까? 인텔은 프로세서 제조사이고 'Core i7'은 제품군 중 하나다. '듀얼 코어'라는 것은 하나의 패키지에 처리 장치가 두 개 들어 있다는 의미이다. 여기서 소문자 코어(core)는 프로세서와 동의어가 된다. 대체로 코어 수와 무관하게 이러한 조합을 프로세서라고 생각하면 된다.

'2.2GHz'는 무슨 뜻일까? 프로세서의 속도는 1초에 수행할 수 있는 연산이나 명령어의 개수를 어림잡아 측정한다. 프로세서는 기본 연산을 단계별로 수행하기 위해 내부 클록(clock)을 사용하는데, 이는 심장 박동이나 시계의 째깍거림과 꽤 유사하다. 속도의 측정 단위 중 하나는 초당 째깍거리는 횟수다. 초당 한 번 뛰거나 째깍거리는 것을 1Hz(헤르츠, hertz의 축양형)라고 한다.
오늘날의 컴퓨터는 일반적으로 수십억 Hz, 즉 GHz(기가 헤르츠) 단위로 작동한다. 2.2GHz는 초당 22억 번씩 빠르게 움직인다는 뜻이다.

주 기억 장치(primary memory)

프로세서와 컴퓨터의 다른 부분이 현재 사용 중인 정보를 저장하는데, 저장된 정보의 내용은 프로세서에 의해 변경될 수 있다. 주 기억 장치는 프로세서가 현재 작업 중인 데이터뿐만 아니라 프로세서가 그 데이터로 무엇을 해야 하는지 알려 주는 명령어도 저장한다. 이 점은 매우 중요하다. 메모리에 다른 명령어를 로드(적재)하여 프로세서가 다른 계산을 수행하게 할 수 있다.
주 기억 장치는 컴퓨터가 실행되는 동안 정보를 저장할 장소를 제공한다.

주 기억 장치를 RAM, 즉 '임의 접근 메모리'라고도 부르는 이유는 프로세서가 정보에 접근할 때 메모리에 저장된 위치와 무관하게 같은 속도로 접근할 수 있기 때문이다.

대부분의 메모리는 휘발성(volatile)을 띤다. 즉, 전원이 꺼지면 메모리의 내용이 사라지고 현재 활성화된 모든 정보가 없어진다는 뜻이다.
컴퓨터의 주 기억 장치 용량은 고정되어 있다. 메모리 용량은 바이트 단위로 측정된다. 
메모리 용량에는 어떤 의미가 있을까? 대개 메모리 용량이 클수록 컴퓨팅 속도가 더 빠르다고 볼 수 있다. 메모리가 작으면 동시에 여러 프로그램을 실행하기에 용량이 충분하지 않고, 비활성화 된 프로그램의 일부를 옮겨 새로운 작업을 위한 공간을 만드는 데 시간이 걸리기 때문이다.

브라이언 W. 커니핸. 2022. 1일 1로그 100일 완성 IT 지식. (주)도서출판인사이트