컴퓨터공학의 역사와 미래기술 전망

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2015.06.27 / 2015.06.27
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본문내용: 2014년 현재 우리의 삶은 컴퓨터로 시작해 컴퓨터로 끝난다고 해도 과언이 아니다. 미리 설정된 시간에 울리는 모닝콜로 아침을 시작하여 피피티를 이용한 수업, 엑셀을 이용한 전산작업, 심지어는 모니터 화면을 통해 교육받는 인터넷 강의 등 컴퓨터는 우리 삶 곳곳에 녹아들어 있다. 이렇듯 최초의 컴퓨터가 나온 지 불과 약 60년 만에 우리들은 컴퓨터가 없으면 일상생활을 하기 힘든 상황에 놓였다. 단순히 군사적 목적으로 개발되던 컴퓨터가 그 목적을 넓혀 우리 삶에 이렇게 많은 영향을 끼치기 까지 컴퓨터는 정말 많은 변화를 해왔고, 앞으로 더 많은 변화를 할 것으로 예상된다. 1세대 진공관을 이용한 컴퓨터를 비롯해 초대규모 직접 회로(VLSI)에 이르기까지의 변화는 지금까지 뿐만 아니라 앞으로도 진행 될 것이다.
‘역사를 잊은 민족에게 미래는 없다.’라는 말이 있다. 이 말은 즉, 민족이 더욱 발전을 하기 위해선 역사의 흐름을 정확히 파악하고 과거를 통해서 미래를 예측하고 대비해야 한다는 것이다. 이 말은 기술에서도 적용됨 뿐 아니라 더 확장된다고 본다. 특히, IT기술처럼 급변하는 기술에서는 더욱더 중요하게 적용된다. 빠르게 변화하는 IT기술에 대비하기 위해서 컴퓨터의 역사를 파악하는 것은 물론이거니와 우리가 아직 다 알지 못하는 현재의 기술, 그리고 아직은 상용화되지 않았지만 각광 받고 있는 여러 기술에 대해 전반적인 지식을 갖고 있어야 컴퓨터를 전공한 공학도로서의 역할을 원만하게 할 수 있을 것이다.
<본론>
컴퓨터의 역사
컴퓨터는 초기 계산장치를 시작으로 10년마다 집적도를 높여 고속화, 대용량화 되었다. 컴퓨터의 세대분류 기준은 전자적 기술의 발달 정도로 나타낼 수 있다.
- 제 1세대
1940-1950년대 후반에는 진공관을 이용한 컴퓨터가 사용되었다. 최초의 컴퓨터 ENIAC을 만드는 데에 사용된 진공관과 신호를 만들고 그 신호에 따라 회로의 작동을 제어하는 전자부품인 계전기의 개수는 각각 18000여개와 1500여개 였다. 진공관을 이용한 컴퓨터는 이진법에 의한 상태만 구분할 수 있는 정도였다. 백 여 명의 전문가가 1년동안 풀어야 할‘97387의 5000제곱’을 2시간에 해결하는 등 당시에는 계산기로서의 컴퓨터의 등장이 획기적이었다. 컴퓨터 개발의 가장 큰 이유는 전쟁을 하기 위한 군부와 정부의 필요에 의해서였다. 포, 미사일 등을 발사할 때 탄도를 계산하기 위해서 거쳐야 하는 단계는 약 200단계였고, 이는 노련한 수학자가 가장 정교한 탁상계산기를 이용해서 최소 7시간에서 최대 20시간이 걸리는 작업이었다. 하지만 ENIAC은 이러한 작업을 30초에 끝낼 수 있었다. 하지만 큰 강의실 2개를 이어붙인 만큼의 공간이 필요해 공간을 너무 많이 차지하는 점, 발열량이 많아 지속적인 작업을 위해 에어컨으로 냉각시키는 비용이 지금의 5억원에 달하는 금액이었다.
- 제 2세대
1950년 후반부터 1960년대 중반에는 트랜지스터를 이용한 컴퓨터가 등장하기 시작했다. 트랜지스터는 반도체를 세 겹으로 접합하여 만든 전자회로의 구성요소로 전류나 전압흐름을 조절하여 증폭하는 역할을 하는 것으로 트랜지스터의 등장으로 인해 진공관의 1/300정도의 부피로 가격은 비쌌지만 비슷한 속도의 컴퓨터인 ‘TRADIC’을 만들 수 있었다. 그로인해 FORTRAN, COBOL 등의 고급언어가 만들어지고 컴파일러, 서브루틴라이브러리 등의 시스템SW가 공급되기 시작했다. ‘TRADIC’이 개발된 후 값싼 라디오, 계산기, 컴퓨터 등이 개발되었고 진공관 컴퓨터에서 얻을 수 있는 이익을 더 싼 값에 얻을 수 있게 되었다. 그리고 시스템 소프트웨어의 개발로 인해 그래픽, 네트워크, 인터넷 등을 개발하는 데 큰 역할을 하게 되었다.
- 제 3세대
1960년대 중반에서 1970년대 중반엔 집적회로(IC)가 등장했다. 집적회로는 트랜지스터 등을 활용한 큰 회로를 통합해서 만든 반도체로 즉, 트랜지스터, 저항, 축전기, 배선 등을 하나의 칩에 모아서 만들었기 때문에 크기가 매우 작아졌다. 그리고 대형 UNIX 운영체제에 사용되는 C언어가 개발되었다. 집적회로의 개발로 인해 드디어 계산과 같은 특정분야가 아닌 연구, 산업 등 모든 분야를 아우르는 다재다능한 범용 대형 컴퓨터가 등장했다. 점점 더 좋은 컴퓨터가 개발되면서 소프트웨어 산업에도 시분할(Time sharing)과 같은 새로운 기술들이 도입되었다. 시스템의 신뢰성은 더욱 향상되었고, 처리용량도 기존에 비해 확실히 커졌고 고속화 되었다. 그리고 메모리 관리 기술도 발달하여 동적메모리 할당, 가상 메모리 등의 기술들이 등장하기 시작했다.

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