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하드웨어(CPU, 입력 장치)

바로정보옳바른 2023. 7. 2. 03:23

1.CPU

CPU(Centeal Processing Unit)는 주어진 명령에 따라 데이터를 계산하고 각종 주변 장치에 데이터의 입출력 명령을 내리는 장치다. 컴퓨터 내에서 대부분의 작업을 처리하기 때문에 CPU가 컴퓨터 성능을 좌우한다. 많이 사용하는 CPU 제품으로는 인텔과 AMD 제품이 있다. CPU는 컴퓨터 중심부에서 데이터를 처리(processing) 하기 때문에 프로세서(processor)라고도 한다. 컴퓨터 프로세서는 CPU 외에 GPU와 AP가 있다. GPU(Grephical processing Unit)는 그래픽 작업만 전문으로 하는 그래픽 전용 프로세서다. 3D 게임이나 동영상의 발달로 그래픽과 관련한 계산 작업이 많아졌는데, CPU 하나로 기본 계산 작업과 데이터 관리, 대용량 그래픽 계산까지 감당하기가 어려워지면서 등장했다. 3D 게임을 많이 하는 사용자에게 그래픽 카드 성능은 매우 중요하다. GPU가 내장된 그래픽 카드 제품으로 NVIDIA와 ATI가 유명하다. 스마트폰 경쟁이 치열해지면서 작고 얇은 스마트폰에 고성능 컴퓨터 부품을 넣기가 어려워지고 있다.

AP(Application processor)는 CPU, GPU, 무선통신 시스템을 하나의 칩(chip)에 구현한 제품이다. 하나의 칩으로 구현했기 때문에 단일 칩 시스템(system On chip, SOC)이라고도 한다. AP는 부피를 줄이고 전력 소모를 최소화할 수 있도록 구현했기 떄문에 스마트폰이나 임베디드 시스템에 사용한다. 스마트폰 사양(specification)을 살펴보면 CPU 대신 AP라고 적혀 있다. 대표적인 AP 제품으로는 퀄컴의 스냅드래곤(snap dragon), 삼성의 엑시노스(Exynos), 애플의 A 시리즈가 있다.

2. 입력 장치

입력 장치는 데이터를 받아들이는 장치로 기보드, 마우스, 스캐너 등 기본 입력 장치 외에도 다양한 센서를 이용한 입력 장치가 있다.

기본 입력 장치

기본 입력 장치로는 키보드와 마우스, 스캐너, 마이크, 조이스틱, 카레마 등이 있다. 키보도는 문자 데이터를 받아들이고, 마이크는 소리를 받아들인다. 스캐너와 카메라는 이미지를 받아들이는 장치인데, 스캐너는 주로 종이에 인쇄된 것들을 이미지로 바꾸어 준다. 마우스와 조이스틱은 모니터 화면상에서 포인터를 움직이거나 클릭(click)하여 명령을 내리는 장치다. 마우스와 유사한 장치로는 노트북에서 많이 사용하는 터치패드(touch pad)가 있다. 마우스와 조이스틱을 대체하는 입력 장치로는 터치스크린이 있다. 스마트폰과 태블릿이 보급되면서 급부상한 입력 장치이며, 스마트폰 이외에도 메뉴 주문이나 광고용으로 쓰는 키오스크(kiosk)에도 터치스크린을 사용하여 마우스 등 입력 장치의 역할을 대신한다. 초기 터치스크린은 한 손가락만 인식했다. 지금처럼 손가락 여러 개을 인식하는 터치스크린은 애플 아이폰에서 처음 사용했다. 애플은 누르는 압력까지 인식하는 3D 터치스크린 제품까지 선보였다. 작업을 세밀하게 할 수 있도록 터치펜을 추가하기도 했다.

센서 입력 장치

스마트폰이나 사물 인터넷 기기는 다양한 센서를 사용하는데, 이 센서도 입력 장치에 해당 한다. 빛센서, 이미지 센서, GPS 센서, 자이로 센서가 대표적이다. 빛 센서는 주변 밝기를 측정하는 센서로 주변 밝기에 따라 화면 밝기를 조정한다. 또 스마트폰을 가방이나 옷에 넣으면 빛 센서가 이를 감지하여 화면을 끈다. 이미지 센서는 디지털카메라에 사용하던 센서로, 사진과 동영상을 촬영한다. 노트북과 스마트폰에 카메라를 탑재하면서 기존 디지털카메라 시장을 잠식했다. 스마트폰 카메라를 사용하면 사진을 찍어 바로 인스타그램이나 페이스북에 올리고 카카오톡이나 이메일을 이용하여 쉽게 전송할 수 있다. 사진이나 동영상 관련 스마트폰용 앱도 증가했는데, 렌즈를 여러 개 탑재한 스마트폰도 출시되었다. QR 코드를 사용하면 제품정보를 획득하거나 정품 인증도 간편하게 할 수 있고, 개인 간 거래도 편리하다. 지문 인식 센서는 생체 인식 센서의 한 종류로, 사용자 인증과 보안에 사용한다. 대부분의 스마트폰에서 사용하며, 일부 노트북에서도 사용한다. 지문 인식 센서는 암호를 대신하여 스마트폰 잠금 해제나 사용자 인증, 신용카드 거래 등에 사용된다. 지문 인식과 동일한 역할을 하는 것으로 홍채 인식이 있다. 지문 인식보다 보안성을 강화한 것으로, 삼성 갤럭시 S10에 탑재했다. 그러나 고화질 사진에 컨텐트렌즈를 삽입하여 홍채센서 보안을 뚫었다는 기사가 있었다. 또 다른 생체 인식 센서는 스마트 시계에 달린 혈압 센서로, 맥박과 혈압을 측정한다. GPS(Global Positioning System) 센서는 기기 위치정보를 확인하는데 사용한다. 인공위성에서 들어오는 신호를 받아 위치 값을 얻는다. 인공위성에서 오는 신호는 매우 약하기 때문에 터널이나 건물 안에서는 신호를 잡지 못한다. GPS 신호를 잡지 못할 때는 주변에 있는 무선통신 기지국이나 Wifi 장치의 도움을 받아 위치를 계산한다. GPS는 오차 범위가 5m 정도다. GPS는 내비게이션 길 찾기 정보 이외에도 맛집이나 싼 주유소 찾기 같은 위치 검색에도 사용한다. 요즘은 GPS 센서를 일반 카메라에도 부착하여 사진을 찍으면 어디서 찍었는지 알 수 있다.