혼공 컴퓨터구조 + 운영체제 3주차 공부 인증 (+여행)
여러 가지
안녕하세요. Zeromm입니다.
벌써 새해가 찾아온 지 3주나 지나고 있네요. 시간이 너무나 빠르게 가는 것 같습니다.
이번 방학 중에 해야 할 일, 하고 싶은 일들이 많았는데 아직도 빈칸들이라 걱정이 많습니다. 그래서 이번 주에 동기들과 후쿠오카 여행을 다녀오면서도 맘이 편치 않았습니다. 계속 세월은 흘러가는데 철없이 노는 건가 싶기도 하고, 돌아오면 해야 할 일들 생각에 조금은 걱정되었습니다. 그 탓에 여행 다녀오고 퍼질러 자고 난 다음 날, 혼공학습단이라는 급한 불부터 끄기 시작했습니다. 분량은 100페이지인데, 다 공부했던 내용이라 술술 정리하면서 읽었던 것 같네요.
그럼 각설하고 바로 들어가 봅시다!
CHAPTER 6 메모리와 캐시 메모리
초록색의 직사각형 트랜지스터, 현재 DDR3,4,5까지 다양하게 사용 중인 RAM에 대해 모르는 분들은 없을 겁니다. 저 역시도 RAM에 대해서 할 말이 많습니다.
우리나라 기업 중에 단연 1등은 '삼성전자'일 겁니다. 삼성전자가 세계적인 기업으로 성장할 수 있는 배경에는 그들이 가지고 있던 독보적인 반도체 기술이 있었어요. 강력한 소프트웨어를 갖고 있는 Microsoft, Google 같은 기업들과는 조금 다른 성장 배경이죠? 특히나 이들의 기술력이 집약되고 타의 추종을 불허하는 하드웨어 제품이 바로 RAM입니다. 이 DRAM은 CPU처럼 컴퓨터를 구성하는 필수 부품(메모리)이죠. 한때 램가격이 너무 비싸져서 소비자들의 불만이 하늘을 찌르던 적이 있었습니다.
2019년에 높았던 램값이 잠잠해지다, 코로나 이후로 다시 가격이 올라간 것이 보일 겁니다. 코로나 이후로 경기침체를 예상하면 수요가 줄어 가격도 낮아져야 하는데, 오히려 수요가 늘어나는 형국이죠. 코로나로 인한 비대면 상황으로 전자기기 수요가 늘어나는 거죠. 이렇듯, RAM도 결국 제품의 일부, 제품인지라 시사에 영향을 받게 되는 것을 보여줍니다.
그리고 2024년 현재, SDRAM은 DDR5까지 발전했습니다. 이 캡처 사진도 '다나와'에서 따온 것입니다. 최상단에 있는 RAM제품들인데, 다들 LED가 번쩍이고 외관도 까리합니다. 성능도 보시면 동작클럭도 6000 MHz까지 높아졌는데, 이것은 DDR3 제품의 1600 MHz의 것의 약 4배죠. 그만큼 몇 년 새 집적도가 더 높아졌고 성능도 월등히 좋아졌음을 시사합니다.
아무튼 RAM은 끊임없는 발전을 거듭해서 대역폭 5000 MHz가 기본인 시대가 왔습니다. 대역폭 크기도 중요하지만 혼공컴운에서는 메모리의 용량도 중요하다고 언급하지요. 메모리의 용량은 한 번에 보조기억장치에서 끌어올 수 있는 프로그램의 크기를 결정합니다. 그래서 램용량은 크면 클수록 좋아서 흔히 '다다 익램'이라고도 말하죠. 물론 용량이 커질수록 비용도 커지지만요. 그럼에도 처음 PC를 구매할 때, 요즘은 16GB RAM은 기본으로 여기는 추세입니다.
저는 지금 16GB RAM이 탑재된 서피스랩탑 스튜디오 1을 사용 중인데요, 가끔씩 모니터를 연결해서 쓸 때 램 증설에 욕구가 듭니다 ㅎㅎ.. 노트북들은 메인보드에 부품들이 박혀서 나오기 때문에 주기억장치나 보조기억장치를 업그레이드하기 힘든 경우가 더러 있습니다. 제 노트북도 그러해서 조금 아쉽긴 합니다만, 요즘에는 다음과 같이 소프트웨어적으로 램확장 효과를 볼 수 있도록 돕기도 합니다.
램도 충분히 빠를 줄 알았는데 더 빠른 녀석이 필요하다고 합니다. 그래서 나온 것이 캐시 메모리. 캐시 메모리는 전공 때도 깊이 배운 적은 없어서 조금 집중해서 본 것 같네요. 대개 L1, L2는 CPU 코어 내부에 있고, L3는 CPU밖에 따로 존재하는 듯한데 주로 메인보드에 박혀있다고 합니다. 여하튼 이 캐시메모리도 뒤에 나올 '장치컨트롤러'처럼 완충 효과를 내는 '버퍼'라고 보면 쉬울 듯합니다.
CHAPTER 7 보조기억장치
주기억장치에는 RAM이 있고, 보조기억장치에는 그 유명한 HDD와 SDD가 있습니다. 제가 좀 어렸을 적, 그러니까 10년 정도 전만 해도 아직까진 SDD가 가격이 있는 편이었어요. 때문에 PC견적낼 때는 항상 SDD와 HDD를 공용해서 썼어요. 빠른 SDD엔 '운영체제'를 넣어 빠른 부팅을, HDD에는 무거운 파일이나 프로그램을 담아 저장고의 효과를 냈었죠. 하지만 요사이 보조기억장치 시장은 RAM시장만큼이나 급변했어요. 굳이 소음과 무게 문제가 있는 HDD를 쓸 필요가 없게 된 것이죠. SDD값이 뚝 떨어졌거니와, 성능과 안정성 모두 좋아져서 SDD만으로 PC를 구성하는 경우가 대다수가 되었습니다. 그래서 제 노트북도 이젠 SSD 512GB만을 사용합니다.
그렇다고 해서 HDD를 전혀 쓰지 않는 것은 아닙니다. 여전히 가격 대비 용량 측면에서 SDD보다 우위를 점하고 있기 때문에 블랙박스나 서버 구성시 쓰이고 있습니다. 그리고 워낙에 안정성이 좋아요. 어딘가 고정해서 대용량으로 저장해야 하는 경우에는 HDD를 잘 사용하는 듯합니다.
여기선 설명하지 않았지만 플래시메모리에는 SSD 말고 더 다양한 장치들이 존재합니다. microSD카드도 있고, USB메모리 - 요즘은 많이 쓰진 않지만 - 도 있습니다. 일례로 전에 MicroSD카드를 구매하려 쓱 다나와를 뒤져본 적이 있는데, 스펙시트에 'TCL'이라는 게 있더라고요. 이게 처음에는 뭔가 싶더라고요. 아는 사람은 이것보다 MLC가 더 좋다 그러는데 말이죠. 그렇게 의문인 채로 지내다가 혼공컴운을 통해 이제야 알게 되었네요. 다음부터 MLC가 선택지에 있다면 그것을 선택해야겠습니다 ㅎ
CHAPTER 8 입출력장치
컴퓨터 본체만 구매하는 시대는 지났습니다. 사용자와 컴퓨터 간의 연결을 위해 키보드와 마우스는 기본이고, 모니터, 헤드셋, 마이크, 카메라 등 다양한 입출력장치들을 구비해야 합니다. 이 기기들의 특징은 하드웨어적인 성능도 물론 중요하지만, 사용자가 편하게 사용할 수 있는 기능들이 즐비해 소비자들의 이목을 끄는 것이죠. 앞선 부품들이 컴퓨터 입장에서 설계되고 조종되었던 것과는 대비되는 느낌입니다.
그렇다고 이들을 사용자가 좌지우지할 순 없습니다. 엄청나게 속도가 빠른 CPU가 이들을 통제하죠. 이때 혼공컴운이 CPU를 엄청 말이 빠르고 많은 현지인처럼 표현하고, 입출력장치를 말이 느린 여행객 같은 느낌으로 만화로 표현한 것이 이해하기 좋았습니다. 그래서 두 장치 사이 전송률 차이 격차를 해소하고자 장치 컨트롤러와 장치 드라이버가 필요하다는 게 첫 장의 요지였습니다.
두 번째 장은 솔직히 많이 어려운 내용인데 그래도 딱딱 짚고 넘어가는 것을 보아 꽤 중요한 내용 같더라고요. 학부 때도 "이게 뭐람.." 싶으면서 공부했던 기억이 있습니다. 기억에 가장 남아있던 것은 단연 DMA입니다. CPU 대신 입출력장치를 중개하는 게 꽤 흥미롭죠. 수많은 입출력장치들이 PC에 주렁주렁 달리게 되니, PC 부품 제조사들도 이에 발맞춰 새로운 기술을 만들고 도입하는 게 이 IT분야의 매력인 것 같습니다. 이 파트가 이번주 분량에서 가장 어려웠지만, 그래도 차근차근 읽으니 어려울 건 하나도 없었던 것 같네요.
기본 미션 - p.185의 확인문제 3번과 p.205의 확인문제 1번 풀고 인증
필기 파일에 다 정리했지만 한번 더 풀어볼까요?
3번 문제는 SRAM과 DRAM의 차이를 묻는 문제입니다. SRAM은 static(정적인)이라고 해서 시간이 지나도 휘발되지 않는 메모리라는 특징을 갖고 있습니다. 그래서 주기적으로 재활성해줄 필요도 없어(재충전 필요 X) 속도도 무진장 빠릅니다. 다만 SRAM보다 가격이 비싸고 집적도 역시 낮기 때문에 비싼 메모리인 캐시메모리에 주로 사용됩니다. 따라서 답은 S, D, D, S입니다.
1번 문제는 저장 장치 계층 구조 도식도를 채우는 문제네요. 위로 갈수록 속도가 빨라지고 가격은 비싸집니다. 아래 왼쪽 사진에 피라미드가 답이 되겠네요. 위부터 차례로 레지스터, 캐시메모리, 메모리(주기억장치), 보조기억장치입니다.
선택 미션 - Ch.07(07-1) RAID의 정의와 종류를 간단히 정리해 보기
RAID는 안정성이나 성능 향상을 위해 여러 개의 물리적 보조기억장치를 하나의 논리적 보조기억장치처럼 사용하는 기술을 뜻합니다. 백업본의 유무, 패리티 비트의 유무와 구성에 따라 RAID0,1,4,5,6으로 나눌 수 있습니다. 이때 여러 RAID 레벨을 혼합해서 사용하는 방식을 nested RAID라고도 합니다.
필기자료
3년 전에 학부 수업 정리했던 관련 내용 노트 사진도 함께 올립니다. 이때 시간도 별로 없었을 텐데 열심히도 공부했네요~
마무리 및 소감
하루종일 공부하고 글 쓰는 게 얼마만인가 싶네요. 저번주엔 월요일 공부하고 바로 인증했는데, 벌써 10일 넘게 공백이 생긴 터라 어색하기만 합니다. 공부도 결국 습관이라 다음 주에는 더 앞당겨서 혼공활동할 수 있도록 해야겠습니다.
이번 주 혼공 파트는 가장 할 말이 많고 가장 즐거웠던 파트였습니다. 아는 것도 많고 추가로 올리고 싶은 것들도 많아서 이렇게까지 듬뿍 포스팅을 써본 게 얼마만인가 싶네요 ㅋㅋ 역시 사람은 아는 척을 하고 살 때 즐겁습니다.
그래도 여행을 다녀왔으니 간단히 후기를 남겨볼까요? 후쿠오카는 거의 제주도와 같다고 보시면 됩니다. 일본을 구성하는 4개의 섬 중 남쪽에 위치해 있고 규슈 지역의 대표 격으로 여겨지는 도시입니다. 그럼에도 불구하고 도시 인구는 180만 정도라 제가 사는 인천보다 그 수가 적죠. 땅덩이는 큰데, 그렇게까지 고층건물은 많지 않은 인상을 받았습니다. 한국과 달리 후쿠오카는 굉장히 따스합니다. 물론 바람이 불긴 하는데, 이 정도는 늦가을 날씨라고 여기는 게 딱 알맞을 것 같습니다. 작년 여름 도쿄 갔을 때 굉장히 더웠던 기억이 있는데, 그에 대해 보상이라도 받듯이 아주 온화한 날씨 속에서 여행할 수 있었습니다.
이젠 일본도 벌써 4번째라 처음 같은 감흥은 덜하더라고요. 그래서 새벽 비행기 타고간 첫날엔 피곤한 나머지 동기들 움직임에 맞춰 다녔습니다. 그러다 보니 뭔가 이 시간을 더 귀중하게, 내 시간처럼 쓰고 싶다는 욕구가 들었어요. 그래서 친구들이 자유시간을 가질 때, 조금 독단으로 움직여도 될 때는 기어이 혼자 길을 찾아다니면서 여행했습니다. 밤거리를 활보할 때는 좀 무섭긴 했는데, 내 맘대로 다닐 수 있으니 그 자유가 굉장했습니다. 그리고 친구들 상태 볼 필요 없이 제 페이스대로 감상하고 돌아다닐 수 있으니 더욱 좋고요. 그래서 다음 여행에도 더 능동적이게, 제가 스스로 찾아가는 여행을 할 수 있게 노력해 볼 작정입니다.
가장 아쉬웠던 점을 꼽자면, 너무 관광객이 많습니다. 그것도 한국인이 너무 많아요. 여행지에선 길 다니면 한국말만 들려요. 동기들도 공감했지만, 여긴 일본인데 오히려 한국 같달까요. 더군다나 일반화하긴 힘들지만, 매너가 좋지 않은 한국인들을 자주 봤습니다. 옆나라를 들먹이면서 욕할 처지가 아니라고 생각해요. 낯선 땅에 왔으면, 적어도 그 땅에서만큼은 에티켓 있는 자랑스러운 한국인이 되었으면 좋겠다고 생각했네요.
아무쪼록 이번 방학의 여행은 이렇게 끝났습니다. 물론 당일치기로 타 지역 가는 일은 몇 번 남았습니다. 다음 주 목요일엔 저희 학교 교수님과 함께 카이스트를 방문해 교수님 인터뷰 따러갑니다. 그리고 꿈사다리학교 멘토선생님들과도 2월 중에 서울에서 만나 놀기로 했네요. 족장님께서 꿈사를 굉장히 궁금해하시는 것 같은데, 후기를 남기고 있습니다. 언젠가 다 쓰겠죠? 잊어버리시진 않게 대충이라도 빨리 써서 올릴 수 있게 해 볼게요 ㅎㅎ
다음 주도 힘차게 공부해 보겠습니다. 그럼 다음 주에 만나요~
출처
비대면 경제의 역설…D램값 39개월 만에 최대 폭등 | 중앙일보 (joongang.co.kr)
비대면 경제의 역설…D램값 39개월 만에 최대 폭등 | 중앙일보
D램익스체인지는 "PC용 D램 수요가 중국 제조업체 사이에서 많이 증가했다"며 "3분기에도 2분기만큼은 아니지만, D램 가격 상승세가 이어질 것"이라고 분석했다. PC용 D램 수요가 늘어나는 주요인
www.joongang.co.kr
혼자 공부하는 컴퓨터구조 + 운영체제 p.178 ~ p 276