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컴퓨터 단위

바로정보옳바른 2023. 7. 2. 16:36

1. 용량 단위

비트, 바이트, 워드

비트(bit)는 컴퓨터에서 데이터를 표시할 때 사용하는 최소 단위다. 컴퓨터는 2진법을 사용하기 때문에 1 비트로 표현할 수 있는 수는 0과 1, 단 2개다. 1비트로 표현할 수 있는 숫자가 너무 작아 좀 더 큰 묶음이 필요하다. 샤프심이나 면봉을 팔 때 여러 개를 하나의 박스에 담아 파는 것과 같다. 바이트(byte)는 비트 8개를 묶어 사용하는 단위다. 즉, 1바이트는 8비트다. 최초의 개인용 컴퓨터인 애플 II는 한 번에 8비트(1바이트)를 처리하는 CPU가 등장했고, 현재는 64비트 CPU가 대중화되었다. 수조에 물을 채운다고 가정해 보자. 작은 컵으로 물을 채우는 것보다 큰 컵으로 물을 채우는 것이 훨씬 빠르다. 마찬가지로 64비트 CPU가 32비트 CPU보다 데이터 처리 속도가 더 빠르다. 워드(Word)는 컴퓨터가 한 번에 처리할 수 있는 데이터 크기를 나타내는 단위다. 32비트 CPU를 사용하는 컴퓨터는 한 번에 32비트 데이터를 처리할 수 있고, 이 컴퓨터의 1 워드는 32비트다. 64비트 CPU를 사용하는 컴퓨터는 한 번에 64비트 데이터를 처리할 수 있고, 이 컴퓨터의 1 워드는 64비트다.

큰 용량을 표현하는 단위

하드디스크 같은 저장 장치의 가격이 저렴해지고 저장 용량이 증가하면서 큰 용량을 표시할 단위가 필요해졌다. 100만 원짜리 노트북을 현금으로 산다고 가정해 보자. 10만 원짜리로 노트북을 사려면 매우 번거롭고 불편할 것이다. 1만 원짜리나 5만 원짜리 지폐를 사용하는 것이 보다 간편하다. 컴퓨터 용량도 큰 묶음 단위인 킬로바이(KB), 메가바이트(MB), 기가바이트(GB), 테라바이트(GB), 페타바이트(PB)를 사용하여 간단하게 표시한다.

2. 속도 단위

컴퓨터 속도 단위에는 CPU 속도를 나타내는 헤르츠, 하드디스크 속도를 나타내는 rpm, 네트워크상에서 통신속도를 나타내는 bps 등이 있다.

헤르츠

오케스트라에서 여러 악기를 함께 연주할 때는 박자가 맞아야 제대로 된 소리가 난다. 트럭에 쌓인 배추를 낼 때도 배추를 던지는 사람과 받는 사람의 박자가 맞아야 제대로 옮길 수 있다. 컴퓨터가 작업할 때도 마찬가지다. 아무렇게나 작업하는 것이 아니라 일정한 박자에 맞추어 작업을 진행한다. 클록(clock)은 컴퓨터에서 일정한 박자를 만들어 내는 장치다. 클록이 일정한 간격으로 만드는 틱(tick)을 펄스(pulse) 혹은 클록 틱(clock tick)이라고 한다. 컴퓨터 내 모든 부품은 클록이 일정한 간격으로 틱을 만들면 거기에 맞추어 작업을 한다. CPU가 덧셈 한번, 뺄셈 한 번을 할 경우 틱 한 번에 덧셈, 그다음 틱에 뺄셈을 한다. 또 메인메모리도 틱이 발생할 때마다 데이터를 가져오거나 저장한다. 자동차가 얼마나 빠른지 나타내는 속도 단위로 시간당 이동 거리인 km/h를 사용한다. 예를 들어 60km/h는 1시간 동안 60km를 이동할 수 있는 속도라는 의미다. CPU 성능을 나타내는 단위는 헤르츠(hertz)다. 헤르츠의 표시 단위는 Hz이며, 1초 동안 클록 틱이 몇 번 발생했는지 나타낸다. 1초에 클록 틱이 한 번 나타나면 1 헤르츠(1Hz), 1000번 나타나면 1킬로 헤르츠(1KHz, 1,000Hz)다. 앞서 설명했듯이, 컴퓨터의 모든 작업은 틱 한 번에 하나씩이다. 따라서 1KHz는 1초 동안 1,000번 작업을 실행했다는 의미다. 또 어떤 CPU 속도가 3 GHz라면 이 CPU는 1초 동안 작업이 약 3x10의 9 제곱(3,000,000,000) 번, 즉 30억 번 가능하다는 의미다. 헤르츠는 다른 주변기기 성능 지표에도 사용한다. 예를 들어 메인메모리 속도가 1.6 GHz라면 이 메모리는 1초에 1.6x10의 9 제곱번 데이터를 저장할 수 있다는 의미다.

rpm

rpm(rotate per minute)은 하드디스크 속도를 나타내는 단위로, 디스크 원반이 1분 동안 회전하는 수를 의미한다. rpm이 7,200 rpm인 하드디스크는 디스크 원반이 1분에 7,200번 회전한다. 저가의 하드디스크 중에는 5,400 rpm인 제품도 있는데, 이는 7,200 rpm인 제품보다 느리게 돌기에 데이터를 저장하거나 읽는 속도도 느리다.

bps

네트워크에서 전송량은 bps로 나타낸다. bps는 'bit per second'의 약어로 1초 동안 보내는 데이터의 양을 의미한다. 집에 설치하는 인터넷은 10 Mbps, 100 Mbps, 1 Gbps처럼 전송량에 따라 매달 지불하는 금액이 다르다. 크기가 10MB인 파일을 10 Mbps 네트워크에서 전송하면 몇 초 만에 전달될까? 언뜻 보기에 1초가 걸릴 것 같지만 실제로 약 10초가 걸린다. 파일을 표현하는 10MB는 단위가 바이트(byte)며 대문자 B로 표기한다. 1바이트는 8비트이므로 10 MMB는 기본적으로 10 Mbps보다 8배가 크다. 표시 방법의 차이에 의해 10MB인 파일을 10 Mbps 네트워크에서 전송하면 8초가 걸린다. 그런데 네트워크에 데이터를 보낼 때는 그냥 보내는 것이 아니라 포장지에 감싸서 보낸다. 택배를 보낼 때 물건을 상자에 넣어 주소를 쓴 후 보내는 것과 같은 이치다. 그래서 10MB 파일을 네트워크에 보내면 파일 크기는 더 커진다. 따라서 약 10초 정도가 걸린다.

다음 주제로는 진법과 진법 변환에 관해 정리해 볼까 한다. 대략 적으로 진법에 대해 얘기해 보자면 컴퓨터는 2진법을 사용하고 인간은 10진법을 사용한다.