컴퓨터 하드웨어

올해로 회갑을 맞았으니 우리 나이로 예순을 넘겼다. 소위 베이비부머 세대의 정점에서 현대사의 질곡을 온몸으로 체험한 격랑의 세대로 전후의 피폐함에서 21세기 첨단 문명의 각축장까지 엄청난 변화의 소용돌이에서 한평생 살아왔다. 이러한 스마트 갭을 온몸으로 체험한 세대이기에 그 활용의 폭은 하늘과 땅만큼이나 벌어져 있을 것이다. 다행히 개인용 컴퓨터가 태동할 무렵부터 낯선 컴퓨터를 가까이 둔 연유로 같은 세대인 아재들에 비해서는 많이 활용하는 편이라 몇 가지 활용법을 공유하고자 한다.

오늘날 문명의 이기로 자리매김한 대표적인 스마트 기기는 컴퓨터가 아닌가 한다. 컴퓨터라고 하면 프로그램에 의해 자동으로 계산하는 기기에서 출발했다. 우리 세대의 탄생 시기와 비슷한 20세기 중반 무렵 최초의 컴퓨터 형태가 개발된 이후 우리들의 성장과 함께 비약적으로 발전하였다. 1970년대 들어서 개인용 컴퓨터가 등장하였고, 1980년에는 오늘의 빌게이츠를 있게 한 마이크로소프트의 MS-DOS가 개발되었다. 1995년은 윈도즈 95라는 명칭에서 알 수 있듯이 컴퓨터 역사의 한 획을 긋는 해였다.

이전의 텍스트 기반에서 그래픽 체제로 넘어왔을 뿐만 아니라 멀티태스킹을 구현하기 시작한 것이다. 21세기 들어와서는 하드웨어뿐만 아니라 소프트웨어의 비약적인 개발로 대중화의 길로 들어서게 되었다. 불과 반세기 남짓한 기간에 상상을 초월하는 엄청난 변화가 인류 역사의 신기원을 이루고 있을 정도이다. 물론 컴퓨터의 비약적 발전의 동반자로 비슷한 시기부터 함께 해온 반도체 혁명을 빼놓을 수는 없다. 단순한 이진법의 구현으로 반도체가 이루어낸 성과는 실로 인류 문명의 큰 획이 아닐 수 없다. 오늘날에는 아마 우리 생활의 대부분이 컴퓨터와 연관되어 있지 않은가 한다. 

우선 컴퓨터를 구성하는 몇 가지 요소 중에서 하드웨어 부분에 대해 얘기하고자 한다. 처음 컴퓨터라는 형태의 기기가 발명될 때에는 한 대의 크기가 교실만하였다고 한다. 거대한 기계들의 집합체에서 출발한 컴퓨터 하드웨어가 지금은 손바닥만한 스마트폰 안에 다 담길 정도로 줄어들었다. 컴퓨터에서 하드웨어란 입력과 처리/저장, 그리고 출력을 위한 기계 장치들을 말한다. 

1. 입력 장치 : 키보드, 마우스, 스캐너, 디지털카메라, 마이크, 웹캠, 그래픽 태블릿, OMR, 바코드 등

입력 장치란 컴퓨터에서 데이터를 넣는 장치들이다. 데이터에는 문자뿐만 아니라 소리와 이미지까지 다 포함하는 것이다. 초창기에는 천공 카드로 자료를 입력하기도 했지만 문자 코드가 개발되어 손쉽게 입력할 수 있게 되었다. 키보드에서 자판을 치면 어떻게 해서 모니터에 그 글자가 나타나는지를 알 필요는 없지만 그 과정이 바로 오늘의 스마트 혁명의 기반이 되었다. 필름 카메라로 찍어서 현상해 놓은 사진을 스캐너로 읽으면 모니터에도 똑같은 사진이 보인다. 아날로그를 디지털로 변환하는 첫 순서가 다양한 입력 장치들이다. 이제는 센서의 발달로 문자나 이미지뿐만 아니라 냄새나 소리, 진동까지도 입력할 수 있을 정도로 발달했다.

2. 처리 장치 : 중앙처리장치, 그래픽 카드, 사운드 카드, 네트워크 장치 등

컴퓨터 하드웨어의 핵심인 중앙처리장치(CPU-Central Processing Unit)는 그 종류에 따라 컴퓨터의 명칭으로 불리어 왔다. 소위 286컴퓨터라 하면 인텔에서 만든 80286 마이크로프로세서를 장착한 컴퓨터를 말한다. 인텔이 1971에 최초의 마이크로프로세서를 개발한 덕분에 개인용 컴퓨터가 획기적으로 발달하게 되었다. 4044에서 현재의 펜티엄 칩까지 발전해 온 역사가 컴퓨터의 역사가 되었고, 연산과 제어 기능을 주로 담당하는 처리장치가 스마트 혁명의 기폭제가 되었다. 이미지를 모니터로 보내어 출력하는 장치인 그래픽 카드도 1981년 최초로 IBM이 개발한 MDA(모노크롬 디스플레이 어댑터) 이후 현재는 트루칼러에 3D까지 구현할 정도이다. 사운드 카드는 디지털 신호를 아날로그로 변환하는 DAC(Digital-to-Analog Converter) 기능을 주로 맡고 있는데 오늘날에는 높은 주파수와 다양한 채널까지 구현하고 있다. 네트워크 장치는 랜카드와 같은 것으로 보통 NIC(Network Interface Controller)라고 하는데 컴퓨터를 네트워크에 연결하여 통신을 가능하게 하는 장치이다. 인터넷을 실행하기 위해서 반드시 필요한 장치로 요즘은 무선이나 블루투스로도 가능할 정도이며 광섬유를 이용한 엄청난 속도까지 구현되고 있다.

3. 저장 장치 : 메모리, 플로피디스크, 하드디스크, USB메모리, CD, DVD, SSD(Solid State Drive) 등

기억장치라고도 하는데 보통 주기억장치를 램(RAM-Random Access Memory)이라 하고 나머지를 보조기억장치라 부른다. 램은 휘발성 장치라 전원이 꺼지면 데이터가 다 사라지지만 나머지 장치들은 영구적으로 보존이 가능하다. 최초의 플로피디스크는 불과 160KB 용량의 8인치였으나 오늘날에는 수 TB 용량의 저장 장치가 개발되어 있다. 1TB 용량이면 10MB 용량의 MP3 노래 10만 곡을 담을 수 있다.

4. 출력 장치 : 모니터, 프린터, 플로터, 스피커 등

컴퓨터를 이루는 마지막 장치인 출력 장치는 결과물이 산출되는 곳이다. 키보드로 입력한 문자가 나타나는 모니터와 문서로 출력되는 프린터 그리고 소리가 나오는 스피커까지 다양한 형태의 장치가 출력 장치이다. 초기의 모노크롬 모니터에서 액정 디스플레이(LCD)를 거쳐 최근의 OLED(Organic Light-Emitting Diode) 디스플레이까지 개발되었다. 

인류 문명의 대변혁을 가져온 컴퓨터의 역사에서 수많은 영웅들이 나타났다. 그중에 대표적인 인물들이라 하면 빌 게이츠와 스티브 잡스를 꼽을 수 있다. 물론 그 이전에 전기를 생활로 끌어들인 에디슨이 없었더라면 컴퓨터는 탄생하기가 어려웠을 것이다. 전기와 전자의 발견에 기반을 둔 20세기 중반의 컴퓨터 발명은 인류 역사의 비약을 극대화시킨 대전환점이다. 이미 우리 생활 깊숙이 파고들어 마치 물과 공기처럼 필수품이 되어버린 스마트 환경은 지난 반세기에 이루어낸 변혁의 크기보다 더 큰 엄청난 비약을 가져올 것이기에 인류의 미래를 내다볼 혜안을 찾아낼 때가 아닌가 한다.