CPU, RAM, Disk 등 무엇이며, 어떻게 연결되어 있을까? - (1)
컴퓨터 구조에 대해서 공부하다 보면 CPU, RAM, Disk 등의 용어들을 많이 접해봤을 겁니다. CPU, RAM, Disk 모두 컴퓨터를 구성하는 요소로 우리가 사용하는 노트북, 데스크탑 본체 안에 들어가 있습니다. 이 글에서는 이 용어 들에 대해서 정리하고 어떻게 연결되어 있는지에 대해서 알아보겠습니다.
우선, 각 용어들에 대한 기본 개념에 대해서 알아보겠습니다.
CPU 란?
CPU 는 Central Processing Unit 으로 중앙 처리 장치라고 불립니다. CPU는 중앙 처리 장치로서 프로그램을 실행시키기 위한 명령어들을 읽고, 처리 하고 계산하고, 프로그램간의 밸런싱을 조절하여 실행하는 역할을 합니다.
Q. 그럼 CPU 없으면 프로그램이 안돌아가나요?
A. 네, CPU 가 없으면 프로그램을 관리할 주체가 없어지기 때문에 돌아가지 않습니다.
Q. CPU 의 성능에 따라 프로그램 속도가 달라지나요?
A. 네, CPU 안에서 클럭이라고 하는 연산 속도를 나타내는 지표가 있는데, 이 클럭의 값이 높을 수록 초당 연산 수가 증가하므로 프로그램이 돌아가는 속도가 빨라지게 됩니다.
Q. 컴퓨터를 사용하다가 CPU 를 바꾸게 되면 저장된 파일들은 사라지나요?
A. 아니요, CPU 는 처리 장치이므로 실제 어떤 값들을 저장하고 있지 않습니다. 우리가 사용하는 파일들은 별도의 저장소(SSD, HDD)에 저장되어 있고, CPU 에서는 이러한 저장소에 있는 데이터를 잠시 가져와서 계산을 할 뿐입니다. 그러므로, CPU 를 바꾸게 되어도 기존의 파일들은 무사히 남아 있습니다.
RAM 이란?
RAM 이란 Random Access Memory 로, 직역하면 무작위 접근 기억장치인데 보통 단기 기억 장치로 이해해도 괜찮습니다. 그러면 RAM 이 필요한 이유는 무엇일까요? RAM 은 앞서 설명한 CPU 와 이후에 설명할 Disk 의 중간 단계에 존재합니다. 프로그램을 실행시키기 위한 데이터를 Disk 로 부터 읽어와서 RAM 에 올려놓은면, CPU 는 RAM 에서 필요한 데이터를 읽어갑니다. 하지만, Disk 와 다른점은 컴퓨터의 전원을 껐다 키며 RAM 위에 있던 데이터들이 모두 사라진다는 특징이 있습니다. 이러한 메모리를 휘발성 메모리라고 하며, Disk 와 같이 전원을 껐다 켜도 사라지지 않는 메모리를 비휘발성 메모리라고 합니다.
Q. CPU 에서 Disk 로 데이터를 바로 읽으면 안되나요?
A. CPU 에서 바로 Disk 를 읽었을때 여러 문제점들이 존재하는데, 그 중에 하나로 속도가 매우 느려지는 단점이 있습니다. Disk 는 RAM 같은 메모리와 달리 데이터를 읽어들이는 속도가 매우 느립니다. 이를 해결하기 위한 방법으로 중간에 비교적 빠른속도로 읽어들일 수 있는 RAM 을 넣는 것입니다.
Q. 그럼 Disk 대용으로 RAM 을 써도 되나요?
A. RAM 이 물론 Disk 보다 빠르지만, 휘발성인 특성을 가지고 있습니다. 그래서 컴퓨터 전원을 껐다 키면 사라지는 특성을 가지고 있습니다. 만약 RAM 을 Disk 처럼 쓰면, 컴퓨터를 킬때마다 이전의 데이터는 날라간 상태일 겁니다.
Disk 란?
Disk 는 RAM 과 다르게 비휘발성 메모리 입니다. 즉, 컴퓨터를 껐다 켜도 지워지지 않는 메모리입니다. 그러기 때문에 대부분의 컴퓨터에 저장되는 파일들은 Disk 에 저장하게 됩니다. 이러한 Disk 에도 종류가 있습니다. 예전에는 대부분 HDD(Hard Disk Drive) 로 하드디스크 라는 말을 들어보셨을 겁니다.
하지만 최근에는 SSD가 등장하면서, Disk 로 SSD 를 쓰는 사람들도 많이 늘어났습니다. HDD 와 SSD 의 가장 큰 차이점으로 보면, (물론 내부 구조의 차이가 있지만) 속도가 있습니다. SSD 는 특성상 HDD 보다 빠른 속도를 가지고 있습니다. 그러면 HDD 말고 SSD 로 이제 다 바꾸면 되는거 아닌가? 싶겠지만 HDD 보다 SSD 가 더 비싸기 때문에 두 Disk 를 적절히 섞어서 사용하는 경우도 있습니다.
지금까지 CPU, RAM, Disk 들에 대한 기본 개념과 의미에 대해서 알아보았습니다.
다음 글에서는 위 세가지 요소들이 어떻게 연결되어 있고 동작하는지 알아보도록 하겠습니다.