[컴퓨터 공학] 컴퓨터의 개요

컴퓨터의 발전 과정

1. 주판
2. 파스칼의 계산기(덧셈, 뺄셈이 가능한 세계 최초의 기계식 계산기)
3. 라이프니츠의 계산기(곱셈, 나눗셈도 가능)
4. 배비지의 차분기관과 해석기관(다항함수도 계산 가능하나 설계만 함)
5. 천공카드시스템(카드에 구멍을 뚫어 자료를 처리)
6. 튜링기계(컴퓨터의 실행과 저장에 관한 추상적 모델)
7. ABC(복잡한 수학 계산을 수행 가능한 세계 최초의 전자식 계산기)
8. 마크원(세계 최초의 전기 기계식 계산기)
9. 애니악(전자식 계산기)
10. 애드삭(프로그램 내장 방식 최초 적용)
11. 애드박(프로그램 내장 방식 채택)
12. 현재(프로세서 및 메모리가 마이크로프로세서로 대체, 크기가 작아지고 성능은 향상, 인터넷, 월드 와이드 웹, 무선통신 기술로 발달)

 

컴퓨터의 세대별 분류

• 1세대 컴퓨터(기억소자로 진공관 사용, 프로그래밍 언어로 기계어 사용)
• 2세대 컴퓨터(기억소자로 트랜지스터 사용, 프로그래밍 언어로 고급 언어 사용)
• 3세대 컴퓨터(기억소자로 집적회로(IC) 사용, 다중 프로그래밍 시스템 및 시분할 시스템 개발)
• 4세대 컴퓨터(기억소자로 고밀도 집적회로 사용, 알테어, 매킨토시 컴퓨터, 리자컴퓨터, IBM 등 출시)
• 5세대 컴퓨터(일본을 중심으로 연구가 진행되고 있지만 아직 실용화 단계에 이르지 못함, 비 폰 노이만형 컴퓨터, 학습, 추론, 판단 등을 기반으로 사용자와 대화가 가능한 인공지능을 갖춘 컴퓨터, 지식 기반 시스템)
• 슈퍼 컴퓨터(다중 파이프라인, 벡터 처리 기능, 과학기술용 또는 군사용으로 사용)
• 대형 컴퓨터(동시에 다수의 사용자가 업무를 처리할 수 있도록 설계된 컴퓨터)
• 미니 컴퓨터(대형 컴퓨터보다는 작고 느리지만 개인용 컴퓨터보다는 크고 빠른 중형 규모의 컴퓨터)
• 워크스테이션(과학기술 분야의 연구개발용, 홈페이지 등의 서버 운영)
• 개인용 컴퓨터(마이크로컴퓨터 또는 데스크톱 컴퓨터)
• 휴대용 컴퓨터(이동하면서 작업할 수 있는 컴퓨터 ex. 노트북, 스마트폰)

 

컴퓨터의 구성

하드웨어

개념

컴퓨터와 관련된 물리적 장치

구성

• 입력 장치 : 문자, 소리, 그림, 영상 등의 데이터를 외부로부터 전달받는 장치
• 출력 장치 : 수행된 결과를 문서나 그림 형태로 사용자에게 전달하는 장치
• 처리 장치
    중앙처리장치(Central Processing Unit; CPU)
      제어장치 + 연산장치
      제어장치 : 중앙처리장치와 기억장치 간 프로그램의 명령과 데이터의 입출력을 제어
      연산장치 : 산술연산과 논리연산 수행
• 기억 장치
    주기억장치 : RAM(Random Access Memory), ROM(Read Only Memory)
    보조기억장치 : 하드디스크, CD-ROM, DVD, 플래시메모리 등

소프트웨어

• 시스템 소프트웨어 : 컴퓨터 시스템 운영에 필요한 프로그램
• 응용 소프트웨어 : 특정 업무를 할 때 사용하는 프로그램

 

컴퓨터의 사용 분야

과학기술 분야

• 클라우드 컴퓨팅 : 사용자가 자신의 컴퓨터에 저장해 둔 자료와 소프트웨어를 중앙 시스템인 대형 컴퓨터에 저장해 두고, 원격에서 인터넷으로 접속하여 작업을 수행하는 컴퓨팅 환경
• 항공우주 : 발사체를 정교하게 제어하기 위해 또는 발사체와 종합관제실 사이의 원활한 통신 시스템을 개발하기 위해서 컴퓨터를 이용
• 이동통신 : 통신시스템에 필요한 소프트웨어를 개발하고 시험할 때 컴퓨터를 활용

산업 분야

• 지능로봇 : 통신과 컴퓨팅 기술이 로봇 기술에 접목되어 로봇의 기능과 형태가 획기적으로 진화됨
• 스마트 가전 및 디스플레이 : 스마트 가전과 플렉서블 디스플레이의 설계 및 제조에 컴퓨터의 핵심 응용 기술이 사용됨
• 해양, 조선 IT : 통신 및 레이더 기술 분야에 IT 기술이 활용됨, e-내비게이션에 연관된 선박 내의 항해 장치 네트워크 기술이 개발 중
• 공정관리 : 공장의 공정 프로세스와 제품 생산을 위한 공장 기계의 제어에 컴퓨터를 활용

의료 분야

• 컴퓨터를 이용한 진료
• 햅틱 기술을 이용한 수술

금융 분야

• 입출금 업무, 여신 업무, 쇼핑몰을 이용한 전자상거래 및 상품 정보 검색 등에 컴퓨터 이용

교육 분야

• 인터넷 강의, 강의 자료를 게시판에 올려 공유하는 등 교육에 컴퓨터를 활용

국방 분야

• 컴퓨터는 무기의 성능을 분석하고 제어하는 데 또는 시뮬레이션 환경 제공에 이용됨