2. 컴퓨터의 이해
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학습목표 |
1. 컴퓨터의 역사를 시대별로 구별하여 이해할 수 있다.
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(1) 컴퓨터의 역사
1) 계산 도구의 발달
(가) 기원전 : 원시 시대 손가락 -> 나무 도막, 돌 -> 기원전 2600년경 중국 주판 현재까지-> 기원전 500년경 이집트 구슬과 철사로 구성된 기기
(나) 1600-1700년대 : 1642년경 프랑스 파스칼의 기계식 계산기(톱니바퀴를 이용한 덧셈과 뺄셈, 세계최초) -> 1673년경 독일 라이프니츠의 계산기(파스칼의 계산기를 개량 덧셈, 뺄셈, 곱셈, 나눗셈 계산, 탁상용 계산기의 시조)
(다) 1800년대 : 1823년경 영국 베비지 미분기(대수표를 계산), 1833년경 해석기관(현대 컴퓨터의 개념을 최초로 제시) -> 1854년경 영국 불의 논리 대수(정보이론의 중요한 기반 구축) -> 1889년경 미국 홀러리스 천공기(데이터를 카드에 천공하는 방식, 그후 천공 카드 시스템으로 발전)
(2) 컴퓨터의 발달 과정
1) 컴퓨터의 등장
(가) 마크-Ⅰ : 1944년경 미국 하버드 대학의 에이컨 교수가 개발. 최초의 전기 기계식 자동 계산기.
길이가 17m이고 높이가 2.4m정도이며, 진공관이 무려 1백만 개가 사용되었으며, 제작 기간이 5년이나 걸린 복잡한 기계.
(나) 에니악(ENIAC) : 1946년경 최초의 대형 전자식 디지털 컴퓨터. 진공관을 사용한 최초의 컴퓨터. 현대 컴퓨터의 기원.
펜실베니아 대학의 모클리와 에커트 교수가 18,000여 개의 진공관을 사용하여 만든 것으로 무게가 약 30톤이나 되는 거대한 계산기. 10진법 체계.
마크-Ⅰ보다 속도가 300배 빠르지만, 600여 개의 스위치를 조절하여 프로그램을 실행시켜야 하고, 프로그램이 바뀔 때마다 배선반에서 일일이 전선 연결을 다시 해야 하는 번거로움이 있었다.
(다) 프로그램 내장 방식 : 헝가리 태생의 폰 노이만의 프로그램 내장 방식. 1944년경 에드박(EDVAC)이라는 보고서를 제출.(프로그램 내장 방식)
에니악처럼 새로운 프로그램을 수행할 때마다 수천 개의 스위치와 회로를 변경시키는 것이 아니라, 숫자 형태로 컴퓨터의 명령어를 컴퓨터의 주기억 장치에 저장시킬 것을 제안.
프로그램 내장 방식 : 프로그램과 데이터를 동일한 기억 장치에 저장해 두고, 기억 장치로부터 읽어 낸 정보가 명령이면 제어 장치로, 데이터이면 연산 장치로 보내 컴퓨터 내부에서 빠르게 계산을 실행하는 것이다. 이 방식은 오늘날 컴퓨터의 기본 원리가 되었다.
(라) 에드박 : 1950년경 모클리와 에커트. 1951년경 유비박(UNIVAC)은 미국 인구 통계국에서 사용된 최초의 상업용 컴퓨터
2) 컴퓨터의 발달 단계
[표1-1] 컴퓨터의 세대별 구분
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세대별 |
제1세대 |
제2세대 |
제3세대 |
제4세대 |
제5세대 |
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연 도 |
1946-1957 |
1957-1964 |
1965-1974 |
1975-1984 |
1985-현재 |
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회로 소자 |
진공관 |
트랜지스터 |
IC |
LSI |
VLSI |
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처리 속도 |
㎳(1/103) |
㎲(1/106) |
㎱(1/109) |
㎱(1/109) |
㎰(1/1012) |
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기억 장치 |
수은 지연 회로, 자기 드럼, 자기테이프 |
자기 코어, 자기 드럼, 자기테이프, 자기 디스크 |
반도체 기억 소자 |
LSI |
VLSI |
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응용 분야 |
과학 계산, 통계, 집계 |
생산 관리, 사무 통계 |
온라인 처리, 인공 위성 |
자동 생산, 데이터 베이스 구축, 실시간 처리 방식 |
산업용 로봇, 자동 설계 |
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특 징 |
부피가 크고, 속도가 느리며, 신뢰성이 낮음. 사용언어-기계어, 어셈블리어 |
운영 체제, 고급 언어 개발(포트란, 코볼, 알골), 전력 감소, 신뢰성 향상, 가격 저렴, 속도가 빨라짐. |
경영 정보 시스템 도입, 주변 장치의 고속화(장기 잉크 문자 판독기, 광학 문자 판독기, 광학 마크 판독기), 신뢰성 향상, 가격 저렴, 전력 감소 |
운영 체제 발달, 소형화와 고속화, 기억 용량의 증가, |
초미니화, 초대형화, 인공지능, 병렬 처리 기술 |