[Tucker의 Go 언어 프로그래밍] 1장 컴퓨터 원리 1/2

컴퓨터 발전의 역사

컴퓨터의 역사는 진공관에서 시작되었어요. 최초의 컴퓨터인 애니악(ENIAC)은 진공관을 사용했는데, 이 녀석은 부피가 크고 무거워서 대학교의 1층과 2층을 모두 차지할 정도였죠. 그리고 전력 소모도 엄청났어요. 실제로 이 컴퓨터는 전기를 많이 소모해, 당시 대학의 전력 소비에 큰 영향을 미쳤다고 합니다. 이렇게 큰 컴퓨터는 개인이 사용하기에는 무리가 있었죠.

그런데 트랜지스터가 발명되면서 컴퓨터의 역사가 새롭게 쓰이기 시작했어요. 트랜지스터는 진공관보다 훨씬 작고, 전력 소모도 적으며, 고장 날 확률도 낮아요. 트랜지스터는 실리콘으로 만들어지며, 그 덕분에 지금의 컴퓨터가 작고 효율적으로 발전할 수 있었던 거죠. 그래서 개인용 컴퓨터가 가능해진 것이기도 해요.

이처럼 트랜지스터의 발명은 컴퓨터 발전에 있어서 혁신적인 전환점이 되었는데, 이는 우리가 사용하는 전자기기의 기초를 마련해주었답니다.

트랜지스터의 중요성

트랜지스터는 기본적으로 스위치 역할을 해요. 전기가 흐르거나 흐르지 않게 하는 것이죠. 이 간단한 원리가 컴퓨터의 모든 데이터 처리의 기초가 됩니다. 트랜지스터는 두 가지 상태, 즉 0과 1을 나타낼 수 있어요. 이진수 체계에서 0과 1을 통해 모든 정보를 표현할 수 있는데, 이는 컴퓨터가 작동하는 방식의 기본이 됩니다.

트랜지스터는 N형과 P형 실리콘이 겹쳐져서 만들어지는데, 이 두 가지가 만나면 전기가 흐르거나 흐르지 않게 되는 거죠. 쉽게 말해, 전압이 가해지면 전기가 흐르고, 전압이 없으면 흐르지 않아요. 이 원리를 통해 컴퓨터는 다양한 계산을 수행할 수 있게 되는 것입니다.

실제로 이 트랜지스터를 이용해 다양한 논리 소자들을 만들 수 있어요. 예를 들어, AND, OR, NOT 같은 논리 소자들은 각각의 입력에 따라 다른 출력을 만들어내죠. 이런 논리 소자들이 모여서 복잡한 계산을 수행하는 계산기를 만들 수 있는 거랍니다.

논리 소자와 계산기

논리 소자는 컴퓨터의 '두뇌'라고 할 수 있어요. 이들은 트랜지스터를 조합해 만들어지며, 각각의 논리 연산을 수행해요. AND 소자는 두 입력이 모두 1일 때만 출력이 1이 되는 반면, OR 소자는 둘 중 하나만 1이면 출력이 1이 되는 구조죠. XOR 소자는 입력이 서로 다를 때만 1이 출력되는 특성을 가지고 있어요.

이런 논리 소자들을 이용해 우리는 계산기를 만들 수 있어요. 기본적으로 계산기는 덧셈과 뺄셈을 수행하는 기계인데, 트랜지스터와 논리 소자를 통해 더 복잡한 계산이 가능해집니다. 예를 들어, 가산기는 두 개의 입력을 받아서 합과 올림수를 출력할 수 있어요. 이 과정에서 AND 소자와 XOR 소자를 조합하면 간단한 가산기를 만들 수 있는 거죠.

결국, 컴퓨터는 단순한 계산기와는 다르게 여러 가지 작업을 수행할 수 있는 능력을 가지게 되는데, 이는 프로그래밍을 통해 가능한 일이에요. 즉, 계산기가 단순한 연산을 수행하는 것과 달리, 컴퓨터는 우리가 원하는 대로 프로그램을 작성하여 다양한 작업을 수행할 수 있다는 점이 큰 차이점이에요.