[문과도 읽히는 기술 ] 3 컴퓨터구조 - 32비트? 64비트? CPU를 알아보자!

스팀의 서드파티 툴로 예약 포스팅 기능도 있더라고요!!

그래서 스팀 만지기 어려운 시간대에 올라갈 놈으로 컴퓨터 구조를 택했습니다 :)

스팀오토 하앍하앍

https://steemauto.com

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5달 전부터 중딩 친구들 앞에 앉혀 놓고 프로그래밍 강의를 했는데
이런 강의자료는 중딩보다는 성인용이라 해서... -_-
어떤지 궁금해서
성인분들이 득실득실한(?) 스티밋에 제 강의자료를 풀어 봅니다...ㅋ

대학교의 컴퓨터 구조론 내용도 같이 섞여 있지만,
복잡하지 않고, 그냥 알면 알 수 있는 내용만 끄집어와서 썰을 풀어 봅니다!

두둥! 컴퓨터 구조론입니다...:)

이번 것을 마스터하면,
학교 시험 워드 시험 컴활 그런 곳에서는 그닥 쓸모는 없겠지만

용산에서 생존률이 올라갑니다 ㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋ

원초적인 질문부터 해 보죠.
컴퓨터는 무슨 뜻일까요? 사전에서 찾아볼까요?









뭔가 영어가 잔뜩잔뜩 써 있지만
중요한 건
계산하다 네요.









근데... 뭘 계산할까요?

항상 전 어렸을 때 부터 고민이었습니다.

게임도 하는데
문서 쓰는데
영화 보는데

이게 뭔 계산일까?????

자.. 근데 커서 세상을 봐 보니말예요...











게임을 할 때에는
조준부터
데미지 계산 하며
애니메이션까지도
모두 계산이었고









타이핑치는 매 순간도 계산이었으며









영화를 보고 음악을 듣는 이 순간도 계산이었습니다!









그럼 이 계산의 핵심을 담당하는 CPU부터 파 보도록 하겠습니다!









어렸을 적 질문들을 가져와보죠.
우리는 컴퓨터로 참 많은 것을 할 수 있는데 말이죠...

왜 컴퓨터는 0과 1밖에 모른다고 할까요?

32비트랑 64비트 CPU는 무엇이고
32비트랑 64비트 프로그램은 무엇일까요...?









그리고.. 클럭은 도대체 뭘까요...??

이 궁금증들을 싹다 풀어봅시다!

클럭이란? 아까 시계라고 했는데,
시계 맞습니다 ㅋㅋㅋ

그런데 컴퓨터에서는 컴퓨터가 인식하는 단위 시간을 의미합니다.

어떤걸까요?









별 거 없습니다

위아래로 진동하는 신호일 뿐입니다

근데... 이게 뭐라고요?
CPU 연산과 무슨 상관이 있을까요?











여기 문 하나가 있습니다.
이 문의 규칙은 위와 같다고 가정을 해 보죠.

성문은 CPU고, 줄 서있는 사람은 데이터입니다.









사람들이 저렇게 줄을 서 있을 때

첫 번째 문제의 답은?

8초

이 때 두 번째 문제의 답은?

16초

그냥 숫자 개수 세어주면 됩니다...!

이 성문은 1초에 한 사람씩 들여보내주죠?
이걸 보고 1Hz[헤르츠]라고 합니다!

그럼 2.6GHz의 뜻은?
이 성문이 초당 26억번 열렸다 닫혀서
초당 사람이 26억명이 들어올 수 있다는 뜻입니다!

성문이 빨리 열렸다 닫혀서 사람들이 많이 드나들 수 있다면
그만큼 처리 속도는 빨라지겠죠?

세상에서 가장 느릴 성문









그럼 이제 문을 4개로 늘려볼까요?









문 4개가 있고
각각의 문에 사람들이 다음과 같이 줄을 서 있게 되는데요,









이렇게 문을 4개로 증설한 CPU 성을 우리는 4비트 CPU라고 합니다!









같은 원리로, 32비트 CPU는 문이 32개이고,
64비트 CPU는 문이 64개 되시겠습니다!









32개면 어떻고 64개면 어때?
뭔뜻이야?

그럼 문이 여러개일 때 어떻게 되는 건지 같이 한 번 볼까요?









몸풀기문제:

앞 2자리는 동작을 나타내고
세번째 자리는 수1
넷째 자리는 수 2를 의미합니다.

그리고 이 동작에 대하여 규칙은 위와 같습니다.

이 때 0110의 답은 무엇일까요? 1+0을 의미하여 1이 됩니다.

그럼 이 문제의 답은?
























0









그럼 이 문제의 답은?


































0









이렇듯 4개의 숫자에 규칙을 부여하여 계산을 했습니다.

그런데...









이 때, 32비트 64비트 이건
규칙을 이루는 숫자의 개수에 불과합니다.

엄연히는 속도와는 그닥 상관 없습니다!!

그래서 64비트 2.6GHz CPU 는
64개의 문을 가지고 있고, 초당 문을 26억번 열고 닫을 수 있는 스펙입니다.









그런데, 여기서 조심할 게 있어요.
2.6GHz는 절대적 값을 의미하는 것이 아니예요.
고져 권장능력을 의미합니다!!!!

뭔 뜻이냐고요?

컴퓨터가 항상 초당 26억번 일하지는 않아요.
별 일 없을 때에는 놉니다.
그러다가 일이 많이 생기면 26억번 돌리게 되죠.









그런데 가끔씩 이런 분들이 있죠.
스펙 이상으로 굴리는 분들 저도 한때는...ㅋㅋ

40억번 이상으로는 여닫지 말라는데 70억번까지 극한으로 굴리시는 분들

이런 걸 보고 오버클럭이라고 합니다. :)

컴퓨터 켜자마자 까만 화면에다 대고 F2나 Del 키를 누르면
이 설정들을 만질 수 있습니다.

절대 집에서 따라하지 마시길...







그럼 좋은 문 달아서 4Ghz, 5GHz 짜리 CPU 만들고 비싸게 팔면 되는 거 아닌가요?
하는 질문이 나올 수 있습니다.









이 진동이라는 놈이...
소리도 진동이고 빛도 진동이거든요?

소리도 아 아 거리는 거 옆 벽에서 들을 수 있고
시스루같은 패션도 있고
심지어 살을 뚫는 빛인 X-ray도 있어요.

진동을 많이 하면 물체를 뚫을 수 있다는 것이죠.









CPU는 배선이 매우 오밀조밀하게 되어 있는 오지게 정밀한 부품입니다!

우리가 전선 너무 빡세게 쓰면 열이나서 녹아 합선이 나죠?

CPU에서 너무 클럭수가 높으면
전기가 옆 선으로 새게 됩니다!
그래서 합선 나게 되어 신호가 엉망으로 가거나
심하면 CPU가 타게 되어요!

진동수가 높을 때 옆 선으로 전자가 튀는 현상을
우리는 양자 터널링이라고 합니다!

안 다룰 거예요. 머리아파요. 저도 깊숙히 배운 적 없어요

참고로, 몇 나노 아키텍쳐는 이런 뜻입니다. ㅎㅎㅎ

이런 배선들의 간격이 그만큼 오밀조밀하다는 것이죠 ㅎㅎ

CPU는 여기까지입니다!

깊숙한 내용은 가까운 CPU 설계사에게 문의하세요

(...후다닥)