컴퓨터의 기본 원리 및 각 부품의 역할 (CPU, RAM, HDD/ SSD, VGA)

컴퓨터의 기본원리

보조기억장치 (hdd/ sdd) 에 저장되어있는 데이터가 ram 으로 옮겨지면 ram (or cache memory) 에서 그 데이터들을 주고받으며 정보처리 (cpu)를 한다.

 

분명, 수업을 들었음에도 기본적인 원리를 헷갈리고 있어서 각 역할을 다시 정리하고 내 pc 성능도 확인해보려고 한다.

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CPU

Central Processing Unit  (중앙처리장치) 

두뇌라고 생각하면 된다. 모든 데이터의 연산 처리는 cpu 에서 담당한다.

고로, cpu 의 성능이 높을 수록 당연히 컴퓨터의 속도도 빨라지게 되며 고사양 프로그램이나 게임을 실행할때도 더욱 안정적인 속도를 내게 해준다.

과거에는, 클럭 = 성능이었지만 최근에는 다중 코어 (듀얼, 쿼드 옥타 등등) cpu 들이 나오고 있고, 또한 클럭당 처리성능이나 기타 여러 기술로 인하여 클럭이 무조건 높다고 cpu 의 성능이 높은 것은 아니다.

코어 갯수, 클럭당 성능, 각종 기술 (터보부스트 등등) 전력 소모 및 발열, 안정성 등을 잘 따져보아야한다.

인텔 기준으로는 셀러론, 팬티엄, i3, i5, i7, i9 순으로 성능이 좋다. apple 의 m1 또한 좋다고 들었는데 사용해보고 싶다...

2GHz 쿼드 코어 intel core i5 사용중

프로세서 개수 : 1 

총 코어 개수 : 4

캐시메모리

cpu 는 컴퓨터의 모든 부품중에서 유일하게 계산을 할 수 있으며 가장 빠른 장치이다. RAM 과 데이터를 주고 받아야 하는데 cpu 의 속도나 너무 빠르고 램의 속도가 상대적으로 떨어지기 때문에 그 사이에 캐시메모리라는 고속 메모리를 두어 cpu 와 ram 의 속도 격차를 줄여준다.

자주 사용하는 데이터를 임시적으로 저장하여 cpu 와 빠르게 데이터를 주고 받게 해주는 역할을 하게 된다. 그래서 동일한 cpu 라도 캐시메모리 용량이 높은 cpu 가 더욱 높은 성능을 발휘한다.

L2 캐시 (코어당) : 512 kb

L3 캐시 : 6mb

 

RAM

Random Access Memory (주기억 장치)

CPU 가 일을 하기 위해서는 특정 처리할 데이터가 임시적으로 기억될 공간이 필요하다. 그래서 RAM 이 필요하다.

RAM 은 하드디스크나 SSD 보다 훨씬 빠른 전송속도를 가지고 있기 때문에 CPU 와 데이터를 주고 받으며 빠르게 데이터 처리를 할 수 있다.

RAM 공간이 너무 적다면 하드디스크의 공간을 가상 RAM 공간으로 인식하여 속도가 느려지기 때문에 RAM 용량은 클수록 좋다.

CPU 를 일하는 사람이라고 하면 램은 작업을 할 수 있는 책상이라고 생각하면 된다.

RAM 은 전기가 차단되면 모든데이터가 지워지는 휘발성 메모리이다.

컴퓨터가 켜지게 되면 하드디스크나 SSD 등에 있는 OS 나 기타 프로그램들이 RAM 으로 올라오게 되며 이런 데이터들이 CPU 와 연동하여 정보처리가 되는 것이며 컴퓨터 전원을 끄게 되면 RAM 에 있는 모든 데이터는 삭제된다.

보통 8G 가 많이 탑재가 되어있으며 사무용으로 쓴다면 4G 로도 충분하다. 램이 높을수록 다중 작업에 유리하다.

 

HDD / SSD

하드디스크는 대표적인 컴퓨터의 보조기억장치였으나 요즘은 SSD(Solid State Drive) 라고하는 메모리 방식의 고속 보조기억장치가 나왔고 많이 상용화되고 있다. HDD 나 SSD 와 같은 보조기억장치는 운영체제나 프로그램, 각종 문서나 파일 데이터 등이 저장되는 공간이다. RAM 보다는 처리 속도가 느리다는 단점이 있지만 비휘발성이기 때문에 전원이 차단되어도 저장된 데이터가 삭제되지 않는다.

ssd 는 hdd 보다 속도가 훨씬 빠르기 때문에 (hdd 와 달리 자기디스크가 아닌 반도체를 이용해 데이터를 저장하기 때문 : 덕분에 물리적으로 움직이는 부품이 없어 작동 소음이 없으며 전력 소모도 적다.), hdd 보다 더욱 빠르게 ram으로 데이터를 엑세스 해주기 때문에, 컴퓨터의 전체적인 체감성능이 올라가게 된다.

SSD 는 보조기억장치로 보통 258G 가 가장 많고 무난하다. 작업을 많이 하거나 저장파일이 많다면 512G 이상으로 가면 된다.

 

VGA

그래픽카드

그래픽카드는 각종 그래픽작업 및 3d 게임을 할 때 핵심이 될 수 있는 부품. 고사양 3d 게임 등을 원할하게 실행하기 위해서는 cpu 의 성능도 좋아야 하지만 그래픽카드의 성능도 뛰어나야 원활한 플레이가 가능하다. 그래픽카드에는 별도의 gpu 코어가 있기 때문에 그래픽처리에 필요한 부분은 그래픽카드에서 데이터 처리가 된다.

일반적인 사무용으로 쓴다면 인텔 내장그래픽이면 충분하지만 게이밍이나 그래픽작업까지 한다면 mx, gtx, rtx 등 외장그래픽 탑재모델로 가야한다.

 

메인보드 (마더보드)

사람으로 치면 뼈대라고 보면 된다. cpu나 램 그래픽 카드 등이 장착되는 공간이다. 이런 부품들이 서로 데이터를 주고 받고 처리되기 위한 통로이기도 하다. 메인보드에 cpu 와 램 그래픽카드 등이 꼽히고 하드디스크나 시디롬 등이 연결되어 각각의 부품의 재역할을 하게 해준다.