1장. 컴퓨터 및 정보 기술의 역사

 

 본 글은 '운영체체와 정보기술의 원리(반효경 지음)' 책을 요약한 것입니다.

 

 

컴퓨터는 하드웨어적 실체가 존재하기 이전에, 

논리적인 모델에 대한 설계와 

컴퓨터가 어떤 작업을 수행할 수 있는 지에 대한 연구가 있어왔다.

 

1장에서는 이러한 논리적 모델의 컴퓨터 역사를 거쳐

현대의 전자식 컴퓨터가 등장하고 발전한 시대에 이르기까지

컴퓨터와 정보 기술이 어떤 변화를 겪었는 지에 대한 설명이다.

 

 

1. 컴퓨터의 선사시대

 

이론적인 컴퓨터의 역사

 

수학적인 측면에서 컴퓨터의 임무는, 

어떤 수를 표현하는 방법을 개발하고 이를 효율적으로 연산하는 방법을 찾아내는 것이다. 

이는 컴퓨터가 다양한 정보들을 숫자 형태로 매핑하여 처리하기 때문이다. 

 

이론적인 측면에서 컴퓨터의 임무는,

숫자의 표현과 처리 방식을 고안하는 것이다. 

 

컴퓨터에 대한 추상적 모델로 대표적인 '튜링 머신'과 '처치의 가정'에 대해 살펴보자.

 

 

튜링머신은 컴퓨터에 대한 가장 단순한 이론적 모델이다.

제어 장치와 입출력 헤드, 테이프로 구성된 기계이다.

튜링 머신의 구성 (출처: 네이버 지식백과)

 

제어 장치에 의해 튜링 머신의 동작이 결정되며, 

테이프의 길이는 무한대이나, 나뉘어진 칸에 들어갈 수의 개수는 유한하다.

(테이프는 데이터가 저장될 저장 장치라 봐도 무방할 듯하다.)

입출력 헤드는 제어 장치에 의해 테이프의 오른쪽 혹은 왼쪽으로 한 칸씩 움직이며,

테이프에 저장된 기호를 읽고 쓸 수 있다. 

(마치 컴퓨터 하드웨어 중 보조기억장치인 하드디스크의 헤드와 유사한 기능을 수행하는 것으로 보인다.)

 

 

튜링 머신은 다양한 동작을 수행할 수 있는 기계인데,

- 제어 장치 상태들의 집합

- 테이프에 저장되는 기호

- 튜링 머신의 초기 상태

- 튜링 머신이 동작을 멈추는 상태

- 동작 규칙

에 따라 동작의 의미가 달라진다. 

이러한 동작 규칙은 <현재 상태, 읽은 기호, 다음 상태, 쓸 기호, 움직일 방향> 형식으로 사용된다고 한다.

 

(마치 프로그래밍 언어에서 함수를 정의할 때, 함수명과 파라미터, 반환값, 함수의 정의 등으로

함수의 기능과 동작이 달라지는 것과 유사하다고 이해하면 좋겠다.)

 

https://terms.naver.com/entry.naver?docId=2270502&cid=51173&categoryId=51173 

튜링 기계

 

처치의 가정은 튜링 머신보다 더 처리력이 우수한 컴퓨터 구조는 있을 수 없다고 말한다.

처치의 가정을 달리 표현하면, 고성능의 컴퓨터로 해결한 문제의 경우

이 문제는 개인용 컴퓨터에 의해서도 해결 가능하며, 튜링 머신에서도 풀릴 수 있음을 의미한다.

 

 

 

컴퓨터의 이론 연구자들은 컴퓨터가 표현하는 형식 체계에 의해

풀릴 수 없는 문제 영역이 어떤 것인지에 대해 연구하고 증명했다. 

이 중 가장 대표적인 문제로 '튜링 머신의 정지 문제(halting problem)'이 있다. 

 

이는 주어진 튜링 머신과 주어진 입력 데이터를 가지고

튜링 머신을 동작시킨 결과로 튜링 머신이 처리를 마친 후 정지할 것인지,

정지하지 않고 끝없이 동작하는 무한 루프에 빠질 것인지를 알 수 있는가 하는 문제이다.

 

이 질문에 대한 해답은 '현대의 최첨단 컴퓨터에 의해서도 이를 알 수 없다'로 판명되었다.

이는 컴퓨터로 풀리지 않는 문제 영역이 존재함을 의미한다.

 

 

 

기계식 컴퓨터의 역사

 

컴퓨터의 시작은 계산을 보다 빠르게 하는 것에서 시작되었다. 

이를 미루어 보아, 주판은 계산을 위해 개발된 도구의 대표적인 사례라 볼 수 있다.

하지만 주판은 계산을 도와주는 보조 기구일 뿐 

자동으로 계산을 해주는 기계는 아니다. 

 

본격적인 의미의 계산도구는 17세기 블레즈 파스칼과 고트프리트 라이프니츠에 의해

개발된 기계식 게산기를 생각할 수 있다. 

 

파스칼의 계산기는 톱니바퀴를 이용해서

덧셈과 뺄셈을 자유자재로 할 수 있게 개발되었다.

파스칼의 계산기 (출처: 위키백과)

라이프니츠의 계산기는 이러한 파스칼의 계산기를 개량하여

사칙연산을 수행할 수 있는 형태로 개발되었다.

 

라이프니츠의 계산기 (출처 : http://www.computerhistory.org)

 

19세기에 개발된 해석기관(analytic engine)은 프로그램이 가능한

최초의 기계식 컴퓨터이며, 오늘날 사용 중인 모든 컴퓨터가 해석 기관의 기본 구조를 따르고 있다.

 

해석기관은 영국 케임브리지대학 수학과 교수인 찰스 배비지에 의해 고안되었으며,

수학과 천문학의 실험 도표를 정확하게 계산하기 위해 이를 개발했다.

해석기관은 천공 카드로 프로그램될 수 있으며, 

(천공 카드는 종이 카드에 구멍을 뚫어 정보를 표현한 것을 의미한다.)

20자리의 연산까지 정확하게 자동으로 수행될 수 있다. 

 

해석 기관은 입력장치, 출력장치, 처리장치, 저장장치 를 포함하고 있으며,

이는 현대의 모든 컴퓨터에서 발견되는 특징과도 같다. 

 

 

 

전자식 컴퓨터의 초기 역사

 

해석 기관이 개발된 이후, 20세기 초에 이르러서야 최초의 전자식 계산기가 등장한다.

기계식 계산기는 톱니바퀴 증 순수한 기계 장치에 의해 동작하는 계산기인 반면,

전자식 계산기는 전자 장치에 의해 동작하는 장치를 의미하며 이는 본격적인 의미의 컴퓨터이다.

 

독일의 공학도인 콘라트 추제는 최초의 범용 디지털 컴퓨터를 개발(1939년)했다. 

이 컴퓨터는 조건에 대해 yes-no 방식을 적용해 프로그래밍이 가능하도록

제작된 이진 체계의 디지털 컴퓨터이다. 

 

이후 추제는 수학자들과 기술자들로 구성된 팀을 조직하여 

'콜로서스(Colossus)' 컴퓨터를 개발했고(1941년), 이는 세계 최초의 전자식 컴퓨터로 평가받고 있다. 

콜로서스는 군사용 암호를 해독하기 위한 용도로 사용되었고,

콜로서스를 활용해 암호화된 메시지를 도청할 수 있었다.

 

 

아이오와주립대의 존 아타나소프는 미분 방정식을 해결할 수 있는

ABC 컴퓨터를 개발했지만, 기업과 학교로부터 가치를 인정받지 못해 완성하지 못하였다.(1939년)

 

하버드대학교의 하워드 에이컨은 기업으로부터 투자를 받아

Mark I라는 컴퓨터를 만드는 데 성공했다.  

이 컴퓨터의 성능은 오늘날의 휴대용 전자계산기보다 느리다고 한다.

(크기는 몇배에 달하는 데도 불구하고..)

 

Mark I (출처 : https://www.britannica.com/technology/Harvard-Mark-I)

 

미국의 존 모클리와 프레스퍼 에커트는 2차 세계대전 중 

총의 탄도 거리를 정확하게 계산하기 위해 ENIAC(Electronic Numerical Integrator And Computer)을 개발했다.

속도는 현대의 휴대용 전자계산기 정도이지만, 평균 7분에 한 번 정도씩 동작에 오류가 있었다. 

또한 ENIAC은 본래 목적인 탄도 거리 계산의 목적을 달성하지 못하였는데,

전쟁이 끝난 후에도 완성되지 못하였기 때문이다. 

하지만  ENIAC의 개발을 통해 컴퓨터가 상업적 목적으로 활용될 수 있음을 확신시켜 주었다. 

전쟁 후, 모클리와 에커트는 스페리라는 회사를 창업하여 

최초의 상업용 컴퓨터인 UNIVAC(UNIVersal Automatic Computer I)을 만들어 냈고,

1951년부터 미국의 인구 조사에 사용되었다. 

 

 

2. 근대적 컴퓨터의 역사

 

근대적 컴퓨터를 분류하는 가장 대표적인 방법은

1940년대 중반부터 이루어진 하드웨어 기술의 발전을 토대로,

제 1세대부터 제 4세대까지로 분류하는 방법이 있다. 

 

제 1세대 컴퓨터 : 진공관 기반 컴퓨터

제 2세대 컴퓨터 : 트랜지스터 기반 컴퓨터

제 3세대 컴퓨터 : 집적회로(Integration Circuit : IC)

제 4세대 컴퓨터 : 고밀도 집적회로(Large Scale Integration : LSI) 및

초고밀도 집적회로(Very Large Scale Integration : VLSI)

 

각 세대별 컴퓨터는 적혀진 하드웨어를 기반으로 한다. 

 

제 1세대 컴퓨터에는 ENIAC, UNIVAC I 등이 있다. 

진공관은 전구 크기의 유리관으로 구성되며 스위칭 회로를 내장하고 있다. 

 

진공관 (출처: 위키백과)

 

1세대 컴퓨터 시기에는 컴퓨터 자체의 처리 능력에 대한 발전과 함께

과학적인 목적의 대용량 수치 계산이 가능해지는 등 컴퓨터의 응용에 대해서도

많은 발전이 시작된 시기이다.

하지만 이러한 목적을 달성하기 위해 컴퓨터의 부피가 컸고, 이 때문에 컴퓨터의 개발에는 한계가 있었으며

수명 또한 짧아서 신뢰성에 대한 문제가 있었다. 

 

 

1948년 미국의 벨 연구소에서는 

소규모의 반도체 격자 구조 사이에 가는 도체선을 접촉시켜줄 경우

전기 신호의 증폭 작용이 나타나는 것을 발견해 이를 '트랜지스터'라고 명명했다.

 

출처 : 부산일보

 

트랜지스터는 진공관과 같은 기능을 수행하였으나

진공관에 비해 규모가 매우 작았다. 

1956년부터 트랜지스터가 컴퓨터 개발에 사용됨에 따라, 제 2세대 컴퓨터 시대가 열렸다.

 

 

트랜지스터를 사용한 컴퓨터는 진공관을 사용한 1세대 컴퓨터보다 부피가 작고

가격이 저렴하며 신뢰성 또한 높았다. 

이 시기에는 소프트웨어의 발전도 크게 이루어짐에 따라

컴퓨터가 과학이나 통계 분야 뿐 아니라, 경제 분야에도 사용되었다. 

 

 

컴퓨터의 사용이 확산됨에 따라 프로그래밍의 필요성이 증가하게 되는데,

이에 사람이 프로그래밍하기 수월하게 하기 위해 

숫자가 아닌 기호에 의해 컴퓨터의 정보를 표현하는 어셈블리 언어가 등장하게 되었다. 

또한 사용자들은 기계어의 동작 순서를 나타내는 어셈블리 언어보다 

표현하고자 하는 문제에 가까운 언어가 필요하다 생각해 고급언어인 포트란을 개발하게 된다.

 

이 시대에는 수치를 처리하는 작업이 컴퓨터의 주된 기능이였으나,

인공지능에 대한 연구도 적지 않게 진행되었다. 

(이 가운데에는 자연언어 즉, 사람들이 대화를 할 때 사용하는 언어들에 대한 자동번역

기능에 대한 연구도 이루어졌다고 한다.)

 

이 시대의 후반에는 기호정보를 처리하기 위한 리습(Lisp)언어와 

사무적인 정보를 처리하기 위한 코볼(Cobol)언어도 개발되었다. 

 

 

1960년대에는 하드웨어 회로와 컴파일러의 제작을 최적화하는 데 

사용하기 위해 형식 언어와 오토마타 이론에 대한 연구가 체계적으로 이루어졌다.

 

* 형식 언어 : 프로그래밍 언어들의 일반적인 특성들을 추상화한 개념.

* 오토마타 이론 : 계산 능력이 있는 추상 기계와 그 기계를 이용해서 풀 수 있는 문제들을 연구하는 컴퓨터 과학 분야

 

이후, 소프트웨어나 시스템 개발의 규모가 커짐에 따라

설계에 드는 인력, 시간과 비용 등을 효율적으로 관리하는 것이 중요해졌다. 

이에 따라 설계의 방법론이라 할 수 있는 소프트웨어 공학적인 측면이 강조되었다. 

소프트웨어 공학 중 가장 먼저 부각된 것은 '구조적 프로그래밍 기법'이다.

이는 대형 프로그램을 작성할 때, 인간이 이해하기 쉬운 작은 단위들로

나누어 각 단위를 독립적으로 프로그래밍 하는 기법을 말한다.

 

 

이 시대에 개발된 알골(Algol)60이라는 프로그래밍 언어는

파스칼(Pascal)을 비롯한 이후 등장할 많은 프로그래밍 언어에 영향을 주었다.

 

또한 이 시기에는 기계적인 복잡성이 증가해 컴퓨터 자체를 관리하는 것이 

힘들어 짐에 따라, 컴퓨터에서 프로그램이 수행되기 위해 시스템을 시작하고 컴퓨터에 적재되는 일을

자동적으로 처리해 줄 수 있는 방법이 필요해졌고 이에 운영체제가 개발되기 시작하였다. 

 

컴퓨터 응용 분야로서 경영 자동화 측면이 이 시기에 크게 부각되었으며,

등장한 시스템으로는 데이터베이스 관리 시스템(Data Basic Management System:DBMS)이 있다.

 

 

 

1960년대 중반부터는 반도체기술의 빠른 발전으로 인해 컴퓨터 하드웨어에 상당히 큰 변화가 이어졌다.

트랜지스터를 기본으로 하는 컴퓨터들이 집적회로로 구성된 더 작고 강력한 3세대 컴퓨터로 대체되었다.

 

집적 회로 (출처 : 위키백과)

* 집적 회로는 트랜지스터 등과 같은 여러 전자부품들을 작은 반도체 속에 하나의 전자회로로 구성한 것으로,

개개의 반도체를 하나씩 따로따로 사용하지 않고 실리콘 평면 상에 쌓아놓은 부품이다.

 

집적 회로로 구성된 컴퓨터는 트랜지스터 기반의 컴퓨터보다 신뢰성이 높고,

크기도 작으며, 속도, 전력 소모, 발열, 비용 등 다양한 측면에서 장점을 갖고 있다. 

 

1965년 인텔의 회장이었던 무어는 이와 같은 하드웨어의 발전을 

예견하는 법칙으로 '무어의 법칙'을 발표했다. 

이 법칙은 집적 회로의 성능이 적어도 20년 동안 1.5년마다 두배씩 발전할 것이라 예견한 것을 말한다.

 

1970년대에 들어서는, 전통적인 형식언어와 오토마타 이론 등이 다양한 형식 체계를 통해

결합되었고 이는 실제 데이터를 처리함에 있어 명확한 검증을 수행하는 데 사용되었다. 

하드웨어 측면에서도 지속적인 성장이 이루어졌고 이는 개인용 컴퓨터(Personal Computer : PC)의 개발로 이어졌다.

통신 분야 쪽에서도 제한된 시간에 원거리로 자료를 전송할 수 있는 방법이 개발됨에 따라,

컴퓨터 네트워크 발전의 기초가 성립되었다. 

 

 

이 시기의 프로그래밍 언어로는 C 언어가 개발되었다. 

이는 유닉스(UNIX) 운영체제의 개발과 밀접하게 관련되어 주목을 받았다. 

유닉스의 등장으로 인해 여러 가지 광범위한 플랫폼을 지원해주는 환경이 마련되었으며,

하드웨어와 소프트웨어에 대한 개발 지원 툴들이 유명해지기 시작하였다. 

 

 

 

 

1971년 인텔의 기술진은 초고밀도 집적회로 기술을 이용하여 

마이크로 프로세서를 제작했고, 이는 컴퓨터의 외형, 능력, 활용성 면에서 급진적인 변화를 야기했다.

미국의 회사들은 마이크로 프로세서가 내장된 휴대용 전자게산기를 출시했고, 시장의 반응은 뜨거웠다.

 

또한 마이크로 프로세서의 개발로 개인용 컴퓨터의 혁명이 일어났다. 

1970년대 후반, 애플, 코모도어, 탠디 등의 회사들이 개인용 컴퓨터를 생산하기 시작했고,

1950 ~ 1960년대에 사용하던 대형 컴퓨터인 메인프레임 컴퓨터는 

나름대로 자신의 영역에 맞게 진화/발전하여 각각 특정 업무에 적절한 컴퓨터로 진화하게 된다.

(현재 메인프레임 컴퓨터는 대량의 데이터 처리와 같은 중요한 작업을 위해 대규모 조직에서 주로 사용된다.)

 

메인프레임 컴퓨터 IBM z&nbsp; 시리즈(출처 : 위키백과)

 

 

1980년대에 들어와서는 설계 방법론 측면에서 많은 새로운 패러다임이 등장했다. 

특히 소프트웨어 측면에서 새로운 방법론이 많이 제안되었고,

문제를 해결하는 과정(병렬 처리와 분산 처리 등)에서 수학적 복잡도에 대한 관심이 부각됨에 따라

전통적인 계산 이론에 대한 관심이 일기 시작했다. 

 

* 병렬 처리 : 여러 개의 프로세서(=CPU)를 통해 하나의 프로그램을 처리하는 것.

* 분산 처리 : 다수의 컴퓨터를 네트워크로 연결하여 사용자가 여러 컴퓨터에 있는

데이터를 한 대의 컴퓨터 시스템에 저장된 것처럼 데이터를 처리하는 기술

 

이 시기에는 하드웨어와 소프트웨어에 대한 개발 도구의 지속적인 발전이 있었다. 

하드웨어의 성장은 멀티미디어와 분산 처리 등의 광범위한 활용이 가능하게 했다. 

소프트웨어의 성장으로는 객체지향언어의 성공으로 인해 신뢰성과 재사용성이 높은 

소프트웨어 개발을 이룰 수 있게 되었다는 점이 있다. 

 

응용프로그램에서는 분산 데이터 처리가 성공적으로 이루어졌으며,

통신 기술의 발전과 연계되어 클라이언트/서버 구조의 처리 방식이 성공을 이루었다.

또한 산업적인 측면에서는 인공지능 영역과 연관해 전문가 시스템에 대한 연구가 성행했다. 

 

* 전문가 시스템 : 특정 응용 분야 전문가의 지식 및 능력을 체계적으로 잘 조직하여

컴퓨터 시스템에 입력시켜 해당 분야의 비전문가라도 전문가에 상응하는 능력을 발휘할 수 있도록 

쉽고 빠르게 도움을 주는 시스템.

 

1990년대 초반부터는 개인용 컴퓨터의 가격 하락과 성능의 향상 그리고 인터넷 확산 등의 요인으로

컴퓨터가 사회 전반의 문화에 샅샅이 뿌리내리게 되었다. 

이 시기를 대표할 만할 기술로는,

인텔 펜티엄 프로세서, 윈도우 95 및 98, 윈도우 NT 운용체제, 인터넷에서의 월드와이드웹(WWW) 기술,

새로운 언어인 자바 등의 출현으로 요약할 수 있다.

 

 

3. 현대의 컴퓨터

 

현대의 컴퓨터는 규모에 따라, 아래의 5가지로 나눌 수 있다.

- 슈퍼 컴퓨터

- 메인프레임 컴퓨터

- 워크스테이션

- 개인용 컴퓨터

- 휴대용 컴퓨터

 

 

또한 임의의 목적으로 사용될 수 있는 범용 컴퓨터와 

특수한 목적을 위해 각종 장치의 제어용으로 내장되는 임베디드 컴퓨터로 나누어볼 수도 있다.

 

 

현대의 컴퓨터 부분에서는 컴퓨터의 규모에 따라 구분되는 각 컴퓨터에 대해 설명해보고자 한다. 

 

 

 

 

1) 슈퍼 컴퓨터와 메인프레임 컴퓨터

 

마이크로 프로세서가 등장하기 전, 대부분의 컴퓨터는 메인프레임 컴퓨터였다.  

오늘날 메인프레임 컴퓨터는 마이크로 프로세서의 등장으로, 부피가 줄어들었으며

대량의 데이터 처리와 신뢰성 있는 전산 작업을 위해 사용된다. 

 

 

메인프레임 컴퓨터는 입력을 위한 키보드와 출력을 위한 모니터가 통합된 장치인 

'터미널'을 통해 접속해서 사용하게 된다. 

 

메인프레임 컴튜너는 시분할 방식을 사용하는데, 

시분할 방식이란 컴퓨터의 처리 능력을 짧은 시간 단위로 구분하고

이를 여러 사용자에게 조금씩 분할해 서비스하는 방식이다.

시분할 방식을 사용하게 되면, 사용자가 인지할 수 없을 만큼 짧은 시간 단위로 나누어 여러 사용자에게

서비스가 제공되기 때문에 사용자는 동시에 서비스 받는 느낌을 받게 된다. 

 

개인용 컴퓨터보다 강력한 계산 능력을 원하는 수학자나 과학자에게 적합한 컴퓨터이다. 

또한 시분할 방식을 사용하기 때문에 개인보다는 공동으로 구입하여 사용되는 경우가 많다.

 

한편 메인프레임 컴퓨터로도 처리 능력이 부족한 응용분야가 있을 수 있다. 

예를 들어 기상 예측, 통신망 설계, 석유 탐사 등과 같은 분야에서는

메인프레임 컴퓨터로도 원하는 시간 안에 주어진 결과를 얻을 수 없을 만큼 복잡한 문제를 다루게 된다. 

따라서 메인프레임보다 처리 능력이 뛰어난 슈퍼컴퓨터(=고성능 컴퓨터)를 사용한다.

 

슈퍼컴퓨터는 작게는 하나의 방, 크게는 하나의 건물을 통째로 차지할 만큼 큰 부피를 가지고 있다. 

최근에는 이러한 슈퍼컴퓨터를 원격으로 사용하고 사용료를 지불하는 클라우드 컴퓨팅이 각광받고 있다. 

 

 

클라우드 컴퓨팅을 통해 슈퍼컴퓨터의 능력을 조금씩 분할하여 한 대의 물리적인 컴퓨터를

여러 사용자가 공유해서 사용하게 되는데, 각 사용자 입장에서는 독자적인 컴퓨터가 존재하는 것처럼 인식된다.

이렇게 사용자가 느끼는 독자적인 컴퓨터를 가상머신이라 부르며, 이를 지원해주는 기술을 가상화 기술이라 한다.

 

 

 

슈퍼컴퓨터와 메인프레임보다 연산능력이 한 단계 아래인 컴퓨터로 미니컴퓨터가 있다.

미니컴퓨터는 메인프레임 컴퓨터보다는 성능이 느리지만 개인용 컴퓨터보다 성능이 빠른 컴퓨터로,

마이크로 프로세서의 보편화가 이루어지기 전 메인프레임 컴퓨터를 소형화하여

좀 더 폭넓게 보급하고자 개발된 컴퓨터이다. 

하지만 마이크로 프로세서 기술의 발전으로 개인용 컴퓨터의 성능이 좋아짐에 따라

미니컴퓨터는 시장에서 보편화되지 못하였고 컴퓨터 역사 속에서 사라지게 된다.

 

 

 

 

2) 개인용 컴퓨터

 

메인프레임 컴퓨터 등의 대형 컴퓨터가 여러 사용자를 대상으로 만들어진 컴퓨터인 반면,

개인용 컴퓨터는 1인 사용자를 위해 만들어진 컴퓨터를 의미한다. 

 

개인용 컴퓨터를 대형화한 컴퓨터로 워크스테이션이 있다.

워크스테이션은 메인프레임 컴퓨터를 사용하기에 규모가 작은 단체가

공동으로 사용하기에 적절한 컴퓨터이다. 

워크스테이션 외에도 서버라는 용어가 존재하는데,

서버는 하드웨어를 지칭하는 전문용어라기 보다 네트워크로 연결된 다른 컴퓨터에서 

서비스를 제공하는 일종의 소프트웨어를 지칭하는 용어로 사용된다. 

 

하지만 대개 서버 서비스는 워크스테이션 이상 급의 컴퓨터가 담당하므로

통상적으로 서버급 컴퓨터라 함은 워크스테이션 이상의 처리 능력을 지닌 컴퓨터를 지칭한다.

 

최근에는 개인용 컴퓨터의 성능이 향상됨에 따라, 개인용 컴퓨터를 워크스테이션 용도로

사용이 가능해졌으며, 워크스테이션을 개인용 컴퓨터로 사용하는 경우도 있다. 

(워크스테이션의 가격이 하락했기 때문이다.)

따라서 사실상 모든 컴퓨터가 서버가 될 수 있지만,

서버급 컴퓨터라 하면 고사양의 컴퓨터를 지칭하는 말이 된다.

 

 

서버라는 용어와 마찬가지로 워크스테이션의 경우도 다양한 의미로 해석된다.

개인용 컴퓨터나 터미널까지도 워크스테이션이라 칭하는 사람들이 있는 반면,

다수에 의해 사용될 수 있을 정도로 충분한 성능을 지원하는

컴퓨터만을 워크스테이션이라 칭하는 사람들이 있다. 

 

 

 

 

3) 휴대용 컴퓨터

 

개인용 컴퓨터는 휴대가 가능한 노트북 컴퓨터와 데스트탑 컴퓨터로 양분화할 수 있다.

따라서 휴대용 컴퓨터는 노트북 컴퓨터를 비롯해 휴대할 수 있는 컴퓨터 범주를 의미한다.

 

 

최초의 휴대용 컴퓨터는 지금의 노트북과 달리 CRT (Cathode Ray Tube)와 

접을 수 있는 키보드로 구성되었으며 무게는 10kg 정도에 이르렀다. 

 

CRT 모니터 (출처 : 나무위키)

 

 

반면 오늘날의 휴대용 컴퓨터는 무릎 위에 올려놓을 수 있을 정도의

가벼운 무게와 얇은 액정 화면, 배터리 기반으로 운영되는 노트북 컴퓨터가 대부분이다.

무릎에 올려놓고 사용할 수 있다는 의미에서 랩탑(laptop) 컴퓨터라고도 불리운다. 

 

 

노트북 컴퓨터는 용도에 적합한 장치 인터페이스를 추가하는 대신 무게를 줄이기 위해

데스크탑 컴퓨터용 인터페이스를 제외시키는 경우가 많다. 

예를 들어, 노트북 컴퓨터의 CD-ROM을 장착하지 않는다는 점이 있다. 

 

필요한 경우 노트북 컴퓨터에 도킹 스테이션을 연결하여 

장착되지 않은 외부장치를 연결하는 경우도 존재한다. 

 

** 도킹 스테이션 : 추가 포트를 제공하기 위해 컴퓨터에 설치되는 장치

 

 

하드디스크용 도킹 스테이션                    (출처 : 나무위키)

 

초창기 노트북 컴퓨터보다 작은 크기의 휴대용 컴퓨터를 

핸드헬드(handheld) 컴퓨터 혹은 팜탑(palmtop) 컴퓨터라고 불렀다. 

그 크기는 작은 수첩 정도였고 핸드헬드 컴퓨터의 종류로는 PDA, PMP 등이 있다.

 

2000년대에 들어와서는 스마트폰이나 태블릿 컴퓨터로 발전하였다.

스마트폰은 피처폰에 기능을 다양화하여 범용 컴퓨터화된 형태로 

각종 센서(대표적인 예로 가속도 센서..)가 장착되고 터치 기반의 인터페이스를 사용한다는 점이

데스트탑이나 노트북 컴퓨터와 차별화된다. 

 

피처폰 (출처 : 위키백과)

 

 

태블릿 컴퓨터는 스마트폰에서 단지 크기만 차이날 뿐,

기능은 동일하여 스마트폰과 태블릿을 묶어 스마트 디바이스라 통칭한다.

 

이러한 스마트 디바이스에는 데스크탑이나 노트북 컴퓨터와는 다른

종류의 모바일 운영체제(안드로이드와 IOS가 대표적)가 설치되며

이에 따라 애플리케이션 혹은 앱이라 불리는 독자적인 프로그램으로 구성된다.

 

또한 스마트 디바이스는 앞서 설명한 대로 다양한 센서를 부착하기 때문에,

위치 기반 서비스, 헬스케어, 사회관계망 서비스(=SNS) 등 다양한 종류의 앱들이 널리 사용될 수 있게 한다.

 

 

 

4) 임베디드 컴퓨터

 

 

우리가 일반적으로 사용하는 컴퓨터에는 용도에 특별한 제한이 없으며,

교육, 연구, 사무, 서비스, 엔터테인먼트 등 다양한 용도로 사용될 수 있다. 

 

그러나 컴퓨터 중에는 특정 목적을 가지고 제작되는 것이 있다. 

신체에 부착해 심장의 박동수를 확인하는 컴퓨터, 건물의 온도나 습도 등을

조절하는 컴퓨터 등이 이에 해당한다. 

 

하지만 우리는 이러한 기기를 컴퓨터라 부르기보다는 그 본연의 업무를 본떠

명명하며 (예를 들면 공기청정기와 같이) 컴퓨터는 그 기기 내부에 장착되는 형태이다.

 

 

이러한 종류의 컴퓨터를 내장형 컴퓨터 혹은 임베디드 컴퓨터 라고 부른다.

 

 

임베디드 컴퓨터는 각종 기기에 내장되어 그 기능을 향상시키거나

연산/처리/전달하는 등의 업무를 담당한다. 

자동차, 냉장고, 텔레비전 등을 비롯해 각종 과학용/군사용/산업용

기기 및 로봇 제어용으로 사용된다.

 

임베디드 컴퓨터도 기본 구조는 범용 컴퓨터와 유사하지만 대표적인 차이점은,

임베디드 컴퓨터의 경우 프로그램이 칩 내부에 구워져 있다는 점이다. 

따라서 임베디드 컴퓨터에서는 범용 컴퓨터와 같은 일반적인 방법으로

새로운 프로그램을 탑재할 수 없다.

이는 용도의 특수성으로 임베디드 컴퓨터 내부에서 한번 기록된 프로그램이

수정될 일이 거의 발생하지 않기 때문이다.