서문
It was the worst of time, it was the best of times
디지털 세상의 핵심 아이디어
1. 정보의 보편적 디지털 표현-전혀 다르게 처리되던 아날로그 표현은 모든 것이 숫자로 처리되는 공통의 저수준 표현, 즉 디지털 정보로 대체 되었다.
2. 보편화된 디지털 처리 장치-휴대폰으로도 컴퓨터의 일을 할 수 있게 될 정도로 성능이 좋아지는 중
3. 보편화된 디지털 네트워크-디지털 네트워크에 접근할 수 있는 인구의 수가 늘고, 스마트 장치들과 인간의 상호작용이 정교해짐
5. 디지털 데이터-온라인상에서 수많은 인간이 하는 모든 행동은 기록되고 있음
개인의 프라이버시 보호는 기술의 발전 속도를 따라 잡지 못함.
이 책을 읽으면, 시스템의 작동 방식과 그것들이 삶에 미치는 영향을 알 수 있음. 기술변화는 연속성이 있기 떄문에 미래의 시스템 이해에도 유리해질것
1부: 하드웨어
하드웨어란? 컴퓨팅에서 형체가 있고 눈에 보이는 기기 부분
컴퓨팅의 역사:
-영국인 찰스 배비지의 차분기관(기계식 계산기), 그의 발명품의 사용방법을 연구하고 기록한 세계 최초의 프로그래머 에이다 바이런.
-홀러리스가 미국 인구 조사국과 협력해 만든 인구조사 기간을 획기적으로 줄여주는 기계를 만듦. 그리고 홀러리스는 이후 IBM이 되는 회사를 설립
-전체가 전자부품으로 이루어진 첫번째 컴퓨터, 애니악
1부는 컴퓨팅 시스템의 논리적 아키텍처에 초점을 두고 하드웨어를 설명함; 컴퓨터의 아키텍처는 수십년동안 변하지 않았으나 하드웨어는 엄청나게 변화했기 때문
001: 컴퓨터의 논리와 구조
컴퓨터는 논리적(기능적) 구성과 물리적 구조로 나누어짐.
컴퓨팅 장치: pc vs mac
컴퓨터가 '어떻게 만들어지는지'(물리적 속성)은 엄청나게 변했으나 '무엇을 하는지'는 크게 변하지 않음. (마치 자동차의 소재와 속도는 변했으나 이동수단이라는 본질이 변하지 않은 것처럼)
002: 프로세서 속도와 심장 박동수
컴퓨터의 기능적 아키텍처:
폰 노이만 아키텍처: 프로세서, 명령어, 메모리, 저장 장치, 입력, 출력장치의 기본 구조
CPU: 프로세서와 동의어
RAM: 주 기억 장치
보조 기억 장치: 디스크 드라이브
프로세서
컴퓨터의 뇌
예시 '2.2GHz 듀얼 코어 인텔 Core i7'
인텔: 프로세서 제조사
Core i7: 인텔의 프로세서 제품군
듀얼코어: 코어들을 조합하면 프로세서가 됨.
2.2GHz: 일초에 22억번 씩 움직임. 헤르츠는 초당 한번 뛰는 것=1 헤르츠, 헤르츠는 프로세서의 내부 클록(심장박동과 유사)의 속도 측정 단위.
주기억장치
ram(임의 접근 메모리)
컴퓨터가 실행되는 동안 정보를 저장할 장소를 제공, 활성화된 프로그램의 명령어를 저장, 운영체제의 명령어도 저장
더 빠른 컴퓨터를 원한다면 메모리를 추가로 구매하는 것이 최고의 전략
003: HDD와 SSD의 차이
보조 기억 장치는 주기억 장치와는 달리 전원이 꺼져있을 떄도 정보를 유지한다.
ssd: 플래시 메모리를 사용, 플래시 메모리는 디스크 저장 장치보다 빠르고 가볍고 안정적이며 노트북에서 많이 사용되고 있음
004: 가로세로 1cm 프로세서 칩
오늘날의 sd카드는 몇년 전과 똑같이 생겼지만 용량이 크고 가격이 저렴하다. 반면 컴퓨터의 회로 기판에서는 발전 양상이 더 명확히 드러남.
논리 게이트, 트렌지스터, 집적회로.
실리콘 벨리으 실리콘은 집적회로가 실리콘 기반으로 만들어진다는 것에서 착안
005: 50년 넘게 유지된 무어의 법칙
기술 향상에 따라 일정 크기의 집적회로에 들어갈 수 있는 트랜지스터의 수가 2년마다 대략 두배가 된다고 관측.
그러나 현재, 프로세서 솓도는 예전만큼 빨리 증가하지는 않으며 2년마다 두배가 되지도 않는다. 칩이 너무 빨라져서 열을 너무 많이 발생시키기 떄문. 그러나 메모리 용량은 여전히 늘어나는 중
006: 요약
20세기 컴퓨터 과학의 위대한 통찰은 바로 원조 컴퓨터와 현대의 스마트 기기의 논리적 속성(기능적)은 같다는 사실
속도와 저장 용량같은 측면을 무시하면 이 모든 기기가 똑같은 것을 계산할 수 있는 것.
하드웨어의 성능 향상은 현실적으로 우리가 무엇을 계산할 수 있느냐에는 큰 영향을 미치지만, 이론산 계산 가능한 것에는 근본적인 변화가 없음.
007: 연속과 불연속
- 컴퓨터는 디지털 처리 장치다
디지털 정보는 불연속적인 수의 불과하나 아날로그 정보는 연속적으로 변하는 값을 뜻한다. (예시. 숫자가 깜빡이며 한순간에 변하는 디지털 시계와 부드럽게 시침이 연속하는 아날로그 시계) - 컴퓨터는 정보를 비트로 표현
비트: 이진 숫자로 0또는 1인 수 - 비트는 모여서 더 큰 정보를 표현
008: 아날로그 정보를 디지털로 바꾸기
이미지 -> 디지털: 픽셸
음향 -> 디지털: 디지털 표현(일련의 수로 이루어진 파형)
영상 -> 디지털: 음향과 영상 요소를 결합하고 동기화, 압축
텍스트 -> 디지털: 유니코드라는 전세계적 단일 문자 집합 표준
009: 0과 1의 세계
디지털 시스템은 2진수 사용
비트: 0과 1중 하나의 값을 사용하고 다른 값을 사용하지 ㅇ낳는 숫자, 꺼짐/켜짐, 참/거짓, 예/아니오, 위/아래
010: 비트모아 데이터
바이트: 바이트 4개는 32비트
