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USB4와 썬더볼트4는 호환되지만 USB3과 TB3는 호환되지 않는다.

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USB(Universal Serial Bus)와 Thunderbolt는 컴퓨터와 외부 장치를 연결하는 대표적인 인터페이스스입니다. 이 두 인터페이스는 데이터 전송, 전력 공급, 디스플레이 출력 등의 역할을 수행하며, 지속적인 발전을 거듭해왔습니다. 이번 포스팅에서는 USB와 Thunderbolt의 역사, 특징, 차이점, 그리고 각각의 발전 과정에 대해 알아보겠습니다.

1. USB(Universal Serial Bus)

USB는 1996년 처음 개발된 범용 직렬 버스 인터페이스로, 키보드, 마우스, 프린터, 외장 하드, 스마트폰 등 다양한 외부 장치를 PC와 연결하는 표준 인터페이스입니다. 초기에는 여러 가지 포트와 케이블이 통합되지 않는 불편함을 해결하기 위한 목적으로 개발되었으며, 이후 여러 세대를 거치며 속도와 기능이 발전해왔습니다.

USB의 주요 버전과 특징

  1. USB 1.0/1.1 (1996-1998)

    • 최대 속도: 1.5 Mbps(저속), 12 Mbps(고속)
    • 초기 버전으로 주로 키보드, 마우스 같은 저속 장치를 연결

  1. USB 2.0 (2000)

    • 최대 속도: 480 Mbps
    • 플래시 드라이브, 외장 하드, 프린터 등에 널리 사용
    • USB OTG(On-The-Go) 도입으로 모바일 기기 연결 가능

  1. USB 3.x 시리즈

    • USB 3.0 (2008): 최대 5 Gbps 속도, 파란색 포트
    • USB 3.1 (2013): 최대 10 Gbps 속도, USB-C 타입 등장
    • USB 3.2 (2017): 최대 20 Gbps 속도, 멀티레인(Multi-lane) 적용

  1. USB4 (2019)

    • 최대 속도: 40 Gbps (Thunderbolt 3과 호환)
    • USB-C 단자 통합, 다중 프로토콜 지원
    • 데이터 전송, 디스플레이 모니터 출력, 전력 공급(최대 100W) 지원

2. Thunderbolt

Thunderbolt는 인텔과 애플이 공동 개발한 고속 인터페이스로, 초기부터 2세대까지 Mini DisplayPort(MDP) 기반이었으며 3세대 이후 USB-C 인터페이스로 발전했습니다.

Thunderbolt의 주요 버전과 특징

  1. Thunderbolt 1 (2011)

    • 최대 속도: 10 Gbps (듀얼 채널로 총 20 Gbps)
    • Mini DisplayPort 기반, 데이터와 영상 신호 동시 전송
    • 데이지 체인(Daisy Chain) 방식으로 최대 6개 장치를 직렬로 연결 가능

  1. Thunderbolt 2 (2013)

    • 최대 속도: 20 Gbps (단일 채널)
    • 4K 영상 출력 가능
    • Mini DisplayPort 기반

  1. Thunderbolt 3 (2015)

    • 최대 속도: 40 Gbps
    • USB-C 포트로 변경, USB 3.1 및 DisplayPort 1.2와 호환
    • 최대 100W 전력 공급 가능 (외부 전원 공급 시 노트북 충전 가능)

  1. Thunderbolt 4 (2020)

    • 최대 속도: 40 Gbps 유지
    • 최소 32 Gbps PCIe 대역폭 보장
    • 8K 디스플레이 지원
    • USB4와 호환

3. USB와 Thunderbolt의 차이점

비교 항목 USB Thunderbolt
최대 속도 USB4: 40 Gbps Thunderbolt 4: 40 Gbps
인터페이스 USB-A, USB-B, USB-C USB-C
데이터 + 영상 전송 일부 버전 지원 (USB4) 모든 버전에서 지원
데이지 체인 지원 미지원 최대 6개 장치 연결 가능
PCIe 지원 미지원 지원 (외장 GPU 등 가능)
전력 공급 최대 100W (USB PD) 최대 100W
호환성 범용적 사용 주로 고성능 장치에 사용

Thunderbolt는 속도와 다기능성 면에서 더 강력한 인터페이스지만, USB보다 비싸고 주로 애플기기가 사용하여 보급률이 낮다. 반면, USB는 많은 기기에 사용되는 표준으로, 가격과 접근성이 뛰어납니다.

4. 결론

USB와 Thunderbolt는 각기 다른 장점이 있으며, 용도에 따라 선택해야 한다. 일반적인 주변 기기 연결에는 USB가 충분하지만, 고해상도 디스플레이 다중 출력, 초고속 데이터 전송은 Thunderbolt가 유리하다. 특히 USB4와 Thunderbolt 4가 통합되면서 앞으로 두 기술 간의 차이가 점점 줄어들 것입니다. USB4와 Thunderbolt4가 아닌 다른 규격은 포트의 모양이 같다고 인터페이스 원래의 속도가 보장되는 것이 아니고 두 기기 중 낮은 스펙의 기기에 하위수렴 합니다.

NVMe와 SATA 둘 중 무엇을 써야할까?

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컴퓨터 저장장치는 데이터의 저장 및 속도에 따라 다양한 인터페이스를 사용합니다. 대표적인 저장장치 인터페이스로 ‘SATA(Serial ATA)’와 ‘NVMe(Non-Volatile Memory Express)’가 있으며, 이 두 형식은 속도, 구조, 호환성 등 여러 측면에서 차이가 있습니다. 나에게 맞는 것은 무엇인지 알아봅니다.

1. SATA(Serial ATA)

1.1 SATA

SATA(Serial ATA)는 기존의 PATA(Parallel ATA, IDE)의 후속으로 등장한 저장장치 인터페이스로, HDD(하드디스크 드라이브) 및 SSD(솔리드 스테이트 드라이브)와 같은 저장장치에 사용되는 인터페이스입니다. SATA는 직렬 방식으로 데이터를 전송하며, 주로 SSD나 HDD와 같은 저장장치를 메인보드와 연결하는 데 사용됩니다.

1.2 SATA의 주요 특징

  • 속도: SATA 인터페이스는 여러 세대를 거쳐 발전해 왔으며, 다음은 세대별 속도입니다.
    • SATA 1.0: 1.5Gbps (약 150MB/s)
    • SATA 2.0: 3.0Gbps (약 300MB/s)
    • SATA 3.0: 6.0Gbps (약 600MB/s)
  • 호환성: SATA는 HDD와 SSD에서 모두 사용할 수 있으며, 오랜 기간 표준으로 자리 잡았습니다.
  • 지연 시간: 데이터가 CPU와 디스크를 오가는 과정에서 상대적으로 높은 지연 시간이 생길 수 있습니다.
  • 연결 방식: 디스크는 SATA 데이터 케이블과 전원 케이블을 통해 메인보드 및 파워서플라이에 연결됩니다.
  • 지원 프로토콜: SATA SSD는 기존 HDD와 같은 AHCI(Advanced Host Controller Interface) 프로토콜을 사용하는데, 이는 비교적 높은 오버헤드를 발생시켜 성능을 제한합니다.

1.3 SATA의 한계

  • 속도 제한: SATA 3.0의 최대 전송 속도는 600MB/s로, 최신 SSD의 속도는 그 이상으로 성능을 충분히 발휘하기 어렵습니다.
  • 병목 현상: AHCI 프로토콜의 오버헤드로 인해 SSD의 성능이 제한됩니다.
  • 병렬 처리 부족: SATA 인터페이스는 단일 큐(Single Queue) 기반으로 동작하여, 여러 개의 명령을 동시에 처리하기 힘듭니다.

2. NVMe(Non-Volatile Memory Express)

2.1 NVMe

NVMe는 SSD의 성능을 충분히 낼 수 있도록 설계된 저장장치 인터페이스 및 프로토콜입니다. 기존의 SATA 인터페이스와 달리, NVMe는 PCIe(Peripheral Component Interconnect Express) 인터페이스를 기반으로 동작하며, 훨씬 더 빠른 데이터 전송 속도를 냅니다.

2.2 NVMe의 주요 특징

  • 속도: SATA보다 비교할 수 없는 훨씬 높은 전송 속도를 제공합니다.
    • PCIe 3.0 x4 기반 NVMe: 최대 4GB/s (4,000MB/s)
    • PCIe 4.0 x4 기반 NVMe: 최대 8GB/s (8,000MB/s)
    • PCIe 5.0 x4 기반 NVMe: 최대 16GB/s (16,000MB/s)
  • 병렬 처리 지원: NVMe는 ‘다중 큐(Multi-Queue)’를 지원하며, 여러 개의 명령을 동시에 처리할 수 있습니다.
  • 낮은 지연 시간: NVMe는 CPU와 직접 연결하여 고속의 전송이 가능하여, SATA에 비해 지연 시간이 훨씬 짧습니다.
  • 연결 방식: NVMe SSD는 주로 M.2, U.2, 또는 PCIe 슬롯에 설치합니다.
  • 전력 효율성: SSD의 고성능을 유지하면서도 SATA보다 전력 소비가 더 낮습니다.

2.3 NVMe의 장점

  • 고속 데이터 전송: PCIe 인터페이스 기반으로 속도가 매우 빠름
  • 멀티태스킹 최적화: 다중 큐 구조로 인해 여러 작업을 동시에 할 수 있음
  • 낮은 CPU 오버헤드: AHCI 기반의 SATA보다 명령어 세트가 최적화되어 성능이 향상됨

2.4 NVMe의 한계

  • 비싼 가격: SATA SSD보다 상대적으로 가격이 높으나 좁혀지고 있음
  • 호환성 제한: 구형 메인보드나 운영체제에서는 NVMe를 지원하지 않을 수 있음
  • 발열 문제: 고속 데이터 전송으로 인해 열이 많이 나서, 방열판이 필요함

3. SATA vs. NVMe

항목 SATA SSD NVMe SSD
최대 속도 약 600MB/s 최대 16,000MB/s (PCIe 5.0)
인터페이스 SATA 3.0 PCIe 3.0 / 4.0 / 5.0
프로토콜 AHCI NVMe
지연 시간 상대적으로 높음 낮음
명령 처리 방식 단일 큐 (32개 명령) 다중 큐 (64,000개 명령)
가격 상대적으로 저렴 다소 비쌈
소비 전력 낮음 고성능 모델의 경우 다소 높음
호환성 대부분의 PC에서 사용 가능 최신 시스템에서 지원

4. 결론 및 선택 방법

NVMe와 SATA는 각각의 장점과 단점이 존재하기 때문에 용도에 따라 적절한 저장장치를 선택해야 합니다.

  • 일반적인 사무용, 웹 서핑, 가벼운 작업: SATA SSD로도 가능
  • 고성능 게임, 영상 편집, 3D 모델링 등: NVMe SSD가 적당
  • 대용량 데이터 저장 및 백업: 가성비 좋고 안정적인 대용량 HDD 활용
  • 최신 고사양 시스템 구축: NVMe SSD 사용이 필수

결국 최상의 성능을 원한다면 NVMe SSD, 가성비와 안정성을 고려한다면 SATA SSD를 선택하는 것이 좋습니다.

NAS로 할 수 있는 것들은 무엇이 있을까?

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NAS(Network Attached Storage)는 여러 사용자가 네트워크로 데이터를 저장하고 공유할 수 있도록 하는 저장장치입니다. 개인부터 기업까지 다양한 환경에서 활용할 수 있으며, 데이터 백업, 미디어 스트리밍, 원격 접속, 보안 감시 등 유용한 여러 기능을 제공합니다. 이번 포스팅에서는 NAS의 다양한 활용 방법을 자세히 소개하겠습니다.

1. 데이터 백업 및 복구

NAS의 가장 주된 목적은 데이터 백업입니다. 하드 디스크 고장이나 랜섬웨어 공격 등으로부터 데이터를 보호하기 위해 NAS를 백업 저장소로 활용할 수 있습니다.

자동 백업 설정

  • PC 및 노트북 백업: NAS 제조사에서 제공하는 백업 소프트웨어를 활용하면 주기적으로 자동 백업을 설정할 수 있습니다.
  • 스냅샷 기능: 특정 시점의 데이터를 사진을 찍듯 찍어 저장하여 필요할 때 복구할 수 있는 기능으로, 실수로 파일을 삭제했거나 수정했을 때 사용합니다.
  • 클라우드 연동: NAS의 데이터를 구글 드라이브, 원드라이브, 드롭박스 같은 클라우드 서비스와 연동하여 이중 백업을 설정할 수도 있습니다.

2. 미디어 서버 설치

NAS는 사진, 음악, 동영상 파일을 저장하고 재생하는 미디어 서버 역할을 할 수 있습니다.

주요 활용 방법

  • Plex 또는 Kodi 설치: NAS에 Plex 미디어 서버나 Kodi를 설치하면 TV, 스마트폰, 태블릿 등에서 동영상을 재생할 수 있습니다.
  • 음악 스트리밍: NAS에 저장된 음악을 DLNA 지원하는 기기나 스트리밍 앱으로 재생할 수 있습니다.
  • 가족 및 친구와 공유: NAS에서 특정 미디어 폴더를 공유하여 가족이나 친구가 직접 접속해 미디어 파일을 재생할 수 있습니다.

3. 팀원과의 공유 및 협업

NAS는 팀 프로젝트나 회사 팀 내 업무를 위한 파일 공유 및 협업 도구로도 활용할 수 있습니다.

주요 기능

  • 사용자 계정 및 권한 관리: 여러 사용자 계정을 생성하여 특정 사용자에게만 파일 접근 권한을 부여할 수 있습니다.
  • 웹 기반 파일 관리: 파일을 웹 브라우저로 접속해 관리하고, 링크를 만들어 외부 사용자와 파일을 공유할 수 있습니다.
  • 버전 관리: 특정 파일의 이전 버전을 저장하여 실수로 변경했을 때 시점을 기준으로 복구할 수 있습니다.

4. 원격 접속 및 클라우드 활용

NAS는 단순한 로컬 저장소가 아니라 언제 어디서나 외부에서도 접속할 수 있는 개인 클라우드 기능도 수행합니다.

활용 방법

  • 전용 앱 사용: Synology, QNAP 등 NAS 제조사는 모바일 및 PC용 클라우드 앱을 제공하여 인터넷이 가능한 어디서든 파일에 접근할 수 있습니다.
  • VPN 서버 구축: NAS를 VPN 서버로 설정해두면 외부에서도 안전하게 내부 네트워크에 접속할 수 있습니다.
  • FTP 서버 운영: 대용량 파일을 공유할 때 FTP 서버를 사용하면 보다 빠르고 안정적인 파일 전송이 가능합니다.

5. 보안 감시 시스템

NAS를 CCTV 및 IP 카메라와 연결하여 CCTV 시스템을 구축할 수도 있습니다.

주요 기능

  • 영상 저장: IP 카메라를 NAS에 연결하여 영상을 실시간 녹화 및 저장이 가능합니다.
  • 원격 모니터링: 스마트폰이나 PC에서 실시간으로 감시 영상을 확인할 수 있습니다.
  • 이벤트 알림: 특정 움직임이 감지되면 녹화와 함께 알림을 받을 수 있는 기능이 지원됩니다.

6. 가상 머신 및 Docker 활용

고급 사용자라면 NAS를 가상 머신 또는 Docker 컨테이너 실행 환경으로 활용할 수도 있습니다.

활용 사례

  • 리눅스 또는 윈도우 VM 실행: NAS에 가상 머신을 설치하여 여러 개의 서버처럼 활용할 수 있습니다.
  • Docker 컨테이너 운영: 웹 서버, 데이터베이스, 개발 환경 등을 NAS에서 실행할 수 있습니다.
  • 홈랩 구축: IT 실습용으로 다양한 서버 앱을 시험해볼 수 있습니다.

7. 토렌트 및 다운로드 서버

NAS를 다운로드 서버로 설정하면 PC를 켜놓지 않아도 자동으로 파일을 다운로드할 수 있습니다.

주요 기능

  • 토렌트 클라이언트 실행: NAS에 토렌트 프로그램을 설치하여 PC를 켜지 않고 자동으로 파일을 다운로드하고 저장할 수 있습니다.
  • 스케줄링 기능: 특정 시간대에만 다운로드를 실행하도록 설정하여 네트워크와 시스템 부하를 줄일 수 있습니다.
  • RSS 자동 다운로드: 특정 RSS 피드를 구독하여 자동으로 최신 파일을 받을 수 있습니다.

8. 스마트홈 허브로 사용

NAS는 스마트홈 기기와 연동하여 중앙 컨트롤 허브로 활용 가능합니다.

활용 방법

  • Home Assistant 설치: 스마트홈 자동화 소프트웨어를 NAS에서 설치, 실행하여 조명, 온도 조절기, 보안 장치 등 가전기기를 제어할 수 있습니다.
  • IoT 기기 데이터 저장: 스마트홈 센서에서 기기들이 사용되어 수집한 데이터를 NAS에 저장하고 분석할 수 있습니다.
  • 음성 비서 연동: 구글 어시스턴트, 아마존 알렉사 등을 통해 음성 명령으로 NAS 기능을 활용할 수 있습니다.

결론

NAS는 단순한 저장 장치를 넘어 데이터 백업, 미디어 스트리밍, 협업 도구, 원격 접속, 보안 감시, 가상 머신 실행 등 다양한 역할을 수행할 수 있습니다. 활용 방법에 따라 개인부터 기업까지 효율적으로 사용할 수 있으며, 지속적인 업데이트와 기능 확장을 통해 더욱 강력한 시스템을 구축할 수 있습니다. NAS를 실생활에 활용하면 데이터 관리와 보안성을 높이는 것은 물론, 업무 효율과 생활의 편의성까지 크게 향상될 것입니다.

NAS 도메인 간단 설정 방법

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NAS(Network Attached Storage)를 집 밖에서 접속할 수 있도록 NAS 도메인을 설정하는 방법을 설명합니다. NAS의 도메인 설정을 통해 네트워크에 연결되어 있다면 NAS에 접속하여 파일 관리를 할 수 있습니다.

1. NAS 도메인 설정 준비하기

  • NAS : Synology, QNAP 등 다양한 NAS 브랜드 중 하나를 구입합니다.
  • 공인 IP 또는 DDNS : 고정된 공인 IP가 없다면 DDNS 서비스를 이용해야 하는데 나만의 도메인을 구입하면 좋습니다.
  • 포트 포워딩 : 외부에서 NAS에 접속할 수 있도록 공유기의 해당 포트를 열어야 합니다.
  • SSL 인증서: 보안 강화를 위해 HTTPS를 설정합니다. NAS 서비스에서 제공합니다.

2. DDNS 설정하기 (Dynamic DNS)

공인 IP가 유동 IP라면 DDNS 서비스를 이용하여 동일한 도메인 주소로 NAS에 접속할 수 있습니다.

2.1 NAS에서 DDNS 설정하기

  1. NAS 관리자 접속하기
    • 웹 브라우저에서 http://NAS_IP:포트번호로 접속합니다.
  2. DDNS 설정 이동하기
    • Synology: 제어판 -> 외부 액세스 -> DDNS
    • QNAP: 네트워크 및 가상 스위치 -> DDNS
  3. DDNS 서비스 제공업체 선택하기
    • Synology, No-IP, DuckDNS 등 DDNS 서비스 중 하나를 선택하는데 어렵다면 Synology를 선택합니다.
  4. 도메인 등록하기
    • 원하는 도메인 이름을 입력하고 등록합니다.
  5. 설정 저장 후 테스트하기
    • 정상적으로 등록되었는지 확인하고, 제공된 도메인으로 외부에서 접속이 가능한지 테스트합니다.

3. 공유기 포트 포워딩 설정하기

외부에서 NAS에 접근하려면 공유기에서 해당 포트를 열어야 합니다.

3.1 포트 포워딩 설정 방법

  1. 공유기 관리자 페이지 접속하기 (192.168.1.1 또는 192.168.0.1)
  2. 포트 포워딩 설정 메뉴 이동하기
  3. 새 포트 추가
    • 내부 IP: NAS의 내부 IP 주소 (예: 192.168.1.110)
    • 포트: 5000 (HTTP), 5001 (HTTPS), FTP(21), SSH(22) 등 원하는 서비스에 맞게 설정
  4. 설정 저장 후 테스트
    • 외부 네트워크에서 DDNS 도메인을 이용해 접속이 되는지 확인

4. SSL 인증서 설정 (HTTPS 보안 연결)

DDNS를 설정했다면, 보안을 위해 HTTPS를 활성화합니다.

4.1 무료 SSL 인증서(Let’s Encrypt) 적용

  1. 제어판 -> 보안 -> 인증서로 이동
  2. 새 인증서 추가 클릭
  3. Let's Encrypt 인증서 신청 선택
  4. 도메인 이름 입력 (DDNS 도메인 입력)
  5. 이메일 입력 후 신청
  6. 적용 후 HTTPS 접속 확인 (https://도메인:5001)

5. 외부에서 NAS 접속 테스트

설정이 완료되었으면, 외부 네트워크(모바일 데이터 등)를 이용해 DDNS 도메인을 통해 NAS 접속을 시험해봅니다.

  • http://yourdomain.synology.me:5000 (HTTP)
  • https://yourdomain.synology.me:5001 (HTTPS)

결론

NAS의 도메인 설정은 DDNS, 포트 포워딩, SSL 인증서 적용을 통해 보안을 유지하면서 외부에서 원활하게 접속할 수 있도록 합니다. 이를 통해 언제 어디서든 개인 클라우드를 운영할 수 있습니다.

PC, 스마트폰 모양은 달라도 시스템은 같다.

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우리는 모바일의 기기와 함께 살고 있습니다. 어딜 가도 스마트폰과 함께합니다. 하지만 정작 이들 시스템이 어떻게 동작하는지에 대해서는 관심이 없습니다. 물론 응용 앱만을 잘 다루어도 큰 문제는 없을 것입니다. 하지만 그 원리를 알아둔다면 이를 이용한 범죄나 사기에서 조금은 자유로울 수 있을 것입니다. 스마트폰은 PC의 축소판입니다. 생김새는 다르지만, 작동하는 원리는 정확히 동일합니다. IT기술의 기본이라고 할 수 있는 PC의 구성부터 작동 원리를 우리가 친근한 스마트폰과 비교해 가며 차근차근 알아보도록 하겠습니다.

1. PC 시스템 개요와 구조

 

PC는 하드웨어와 OS(Operation System)과 응용프로그램으로 작동합니다. 하드웨어는 물리적으로 데이터들을 처리하고 이동시키는 통로를 통틀어 일컫습니다. PC는 케이스 안에 부품이 들어가 있고 그 부품들이 서로 데이터를 공유하며 처리합니다. 스마트폰도 마찬가지입니다. 스마트폰을 해체해 보면 여러 케이블이 부품들에 복잡하게 연결되어 있습니다. 그 부품들은 CPU, RAM, 메인보드, 저장장치, 전원공급기 등이고 PC도 스마트폰도 모두 이것을 가지고 있습니다. 아이폰을 예로 들면 A14, A15 라는 문구를 광고에서 봤을 것입니다. 이것이 CPU입니다. 그밖에 6GB, 8GB 등으로 소개하는 램이 있고 512GB, 1TB 등 저장장치도 소개합니다. 이것은 PC에도 똑같이 있는 부품들이고 다만 규격이 다를 뿐입니다.

 

이런 부품들이 연결된 상황에서 필요한 데이터를 읽어내서 처리하고 저장하는 것이 PC, 스마트폰의 사용인 것입니다. 무엇보다 기기의 성능을 가장 잘 나타내는 것은 CPU입니다. CPU는 프로그램 실행과 데이터 처리를 담당합니다. 프로그램을 실행하면 이 프로그램이 머물러 있을 공간이 필요한데 이것이 주기억장치, 즉 램입니다. 스마트폰의 저장공간은 512GB, 1TB 등으로 큰 데 반해 왜 램은 8GB 등으로 작을까요? 램은 속도가 무척 빠릅니다. CPU가 데이터 처리를 빨리할 수 있도록 CPU에 붙어서 빨리빨리 데이터를 주고받습니다. 이렇게 빠른 만큼 가격이 비싸서 큰 용량을 넣을 수 없습니다. 스마트폰이 느려지면 재부팅을 하라는 말들을 합니다. 전원을 끄게 되면 램에 들어있던 데이터가 사라져, 사용하지 않고 있던 것들도 다 정리할 수 있기 때문입니다. 그러나 실제 데이터가 지워질 걱정은 하지 않아도 됩니다. 일반적으로 저장이라고 부르는 것은 주기억장치가 아니라 보조기억장치에 저장되기 때문입니다. 스마트폰으로 사진을 찍거나 동영상을 찍으면 보조기억장치라고 부르는 반도체 칩에 저장됩니다. 이것은 전원을 꺼도 삭제되지 않습니다. 상대적으로 저렴해서 1TB처럼 대용량 저장소를 사용할 수 있습니다. 그리고 입출력을 담당하는 I/O장치가 있습니다. 주변장치와 연결을 담당합니다. 어느 PC나 스마트폰, 태블릿 PC도 이 요소들을 가지고 있습니다.

 

2. 데이터

 

디지털의 상징인 2진법은 0과 1로 이루어집니다. 이렇게 0과 1로 프로그램과 데이터가 만들어집니다. 프로그램은 코드로 만드는데 사람은 0과 1로 만들어진 명령을 할 수 없습니다. 그래서 C, java, python 등의 영어단어로 만든 프로그램 언어로 코드를 만듭니다. 그러면 컴파일러라는 프로그램이 기계가 알 수 있는 0과 1의 명령으로 번역해 줍니다. 그저 스마트폰을 터치하고 스와이프하는 것만으로 실행과 저장을 자연스레 해온 과정 뒤에는 짜인 코드를 읽어서 프로그램을 실행하고 이를 0과 1로 표시한 데이터로 저장하는 과정이 있습니다.

 

3. PC 시스템의 구성

 

CPU나 주기억장치(RAM), 보조기억장치(DISK), I/O장치 등은 서로 데이터를 주고받을 수 있는 길이 필요합니다. 메인보드에는 버스(Bus)라고 부르는 데이터 통로들이 있어 이것이 부품을 서로 연결합니다. PC의 메인보드나 스마트폰의 메인보드를 실제로 보면 PCB 기판에 연결된 길이 보입니다. 당연히도 이런 부분이 손상되면 데이터가 오갈 수 없어서 PC나 스마트폰은 작동하지 못하게 됩니다. 복잡하게 얽혀있어서 상대적으로 파손이나 고장의 위험이 큰 것이 메인보드입니다. CPU와 다른 요소 간의 데이터 통로를 시스템 버스(System Bus)라고 부릅니다. 시스템 버스에는 주소 버스(Address Bus), 데이터 버스(Data Bus), 제어 버스(Control Bus)로 총 3가지가 있습니다. CPU는 가장 중요하고 고급 자원이기 때문에 그와 대화할 수 있는 것은 주기억장치(RAM)입니다. DISK에서 RAM으로 불러온 데이터는 주소(위치)를 가지고 있는데 CPU는 주기억장치에게 주소 버스로 주소를 말합니다. 그러면 주기억장치의 해당 주소에 있는 데이터를 데이터 버스를 통해 CPU로 보내는 식으로 작동합니다. 보조기억장치도 CPU보다는 너무 느리므로 직접 대화할 수 있는 상대가 아닙니다. 느린 장치에 명령을 내리는 I/O장치에게 CPU는 명령을 내립니다. DISK를 담당하는 I/O에게 실행할 프로그램 주소를 불러주면 DISK의 해당 주소에 있는 프로그램 실행파일이 데이터 버스를 타고 주기억장치로 이동합니다. 그런 다음에 CPU는 주기억장치와 소통하는 것입니다. 따라서 가장 중요한 것은 CPU와 주기억장치입니다. 이들의 성능과 크기가 기기의 성능이 되는 것입니다.