컴퓨터의 종류: PC, Server, Supercomputer and Embedded Computers 그리고...

뉴스를 보면 종종 게임서버가 터졌다 혹은 서버가 과부화 되었다는 표현이 보인다. 컴퓨터 비전공자인 주변 사람들은 나에게 묻는다. "서버가 터졌다는게 뭐야? 정말 펑 터진거야?" 그런 질문에 대답할때, 필자는 서버라는 개념을 알려주기 전에, 먼저 어떤 형태의 컴퓨터가 있는지부터 설명을 하곤 한다.

 

"컴퓨터의 종류? 집에있는게 컴퓨터 아닌가?"

현대 사회에서 쓰여지고 있는 컴퓨터의 종류는 크게 네가지로 나눌 수 있다.

 

 

Personal Computers (PC)

PC방, PC게임등의 단어가 이 Personal Computers의 약자에서 파생된 단어이다. 요즘에는 저렴(?) 하다기보다는, 개인이 살수 있는 정도의 가격에 좋은 성능을 내는, 그리고 보통은 third-party software를 쓰는 컴퓨터를 PC라고 한다. thrid-party software에 대해서는 깊게 들어가지 않겠다. 다만, 이 PC의 역사는 아직 50년도 되지 않았다!

 

Servers

이제 서버라는 개념이다. 서버는 컴퓨터다. 하지만 훨씬 크고, 보통 네트워크를 통해서만 사용할 수 있다. 서버는 정말 많은 일처리를 할 수 있고, 우리가 사용하는 어플리케이션들을 구동 한다. 아주많은 일들을 끊임없이 하고 있다. 우리가 사용하는 데스크탑 컴퓨터의 기술로 이루어져있지만, 보통은 훨씬 빠르고, 공간이 많다. 또한, 우리 컴퓨터에 에러가 나면 컴퓨터를 재시작하는것처럼 서버또한 그런 문제가 발생하는데, 그럴경우 개인 컴퓨터보다 훨씬 큰 리스크가 따른다. 

 

Supercomputers

말그대로 슈퍼 컴퓨터이다. 수천 수만개, 때로는 그보다 많은 프로세서와 Terrabyte의 메모리로 이루어진 정말 강력하고 빠른 컴퓨터이다. 보통 가격은 최소 10 Million dollars (100억 이상)은 생각해야한다. 슈퍼컴퓨터는 보통 천문학적인 계산이 필요한 일에 쓰여진다. 예를들자면 일기예측, 단백질 구조 연구, 오일 탐사 등. 

 

Embedded Computers

우리 주변에도, 컴퓨터인줄 모르고 살았던 컴퓨터가 곳곳에 숨어있다. 자동차의 터치스크린, 크루즈 모드, 오디오 스테레오 모두 작은 컴퓨터이다. 컴퓨터에도, 비행기에도, 배에도, Embedded Computing System가 디자인 되어서 하나의 어플리케이션 또는 어플리케이션의 그룹으로써 움직이고 있다. 대부분의 사람은 자신이 컴퓨터를 사용하고있다는것도 인지하지 못한다!

 

 

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컴퓨터 라는 개념은 진화하고 있다. 어떠한 것들이 지난 10년간 떠올랐을까? 컴퓨터 역사에 많은 발전이 있었는데, 앞서말한 4가지의 컴퓨터 이외에도 이런 개념들도 등장했다.

 

 

PMD

어렸을적, 아빠가 들고있던 벽돌만한 핸드폰이 생각난다. 그로부터 많은 시간이 흘렀고, 우리는 스마트폰 세상에 살아가고 있다. 대부분의 사람이 컴퓨터보다는 스마트폰을 이용해 많은 소프트웨어를 사용하고 또한 게임을 하곤 한다. Personal Mobile Device (PMD)는 스마트폰과같은 컴퓨터를 지칭한다. 보통은 wireless (무선)으로 인터넷에 연결되고 수십만원정도의 금액으로 살 수 있는, 그리고 PC처럼 소프트웨어를 다운받아서 실행한다. 흔히 앱(APP)이라고도 하는데, 이는 Application의 줄임말이다. 카카오톡, 유투브, 쿠키런 킹덤 등 모든것은 소프트웨어, 또는 앱이며, 이를 실행하는 기기를 PMD라고 한다. 오늘날의 PMD는 스마트폰이나 아이패드와같은 태블릿 PC를 말하지만, 몇년후, 우리는 전자 유리, 홀로그램 전화기등 마법같은 PMD들을 만나게 될것이다.

 

 

Cloud Computing

구름 컴퓨팅? 맞다. 눈앞에 보이지 않지만 어딘가에 존재하고, 우리집에 없지만 집에서 사용할 수 있는 컴퓨터이다. 앞전의 포스팅에서 설명했던 서버의 개념을 이해했다면, 클라우트 컴퓨터는 이런 서버들의 집합체정도라고 생각하면 된다. 우리는 이 컴퓨터를 인터넷을 통해 접근할 수 있으며, 내가 사용하고싶은 모양의 컴퓨터 사양으로 돈을 내고 구축을 해서 사용할 수 있다. 이 컴퓨터들은 실제로 어디에 있나? 이것은 그 서비스를 제공하는 회사마다 다르다. 예를들어 Cloud Computing으로 선두를 달리고 있는 Amazon AWS같은 경우에는, 전세계에 데이터센터를 만들어서 그곳에 거대한 컴퓨터를 가득 채운다. 우리는 그 데이터센터에 있는 수많은 컴퓨터중, 내가 원하는 사양에 맞게 부분적으로 빌려서, 비용을 지불하고 사용하는 것 이다. 보통은 회사에서 이 클라우트 컴퓨팅을 사용하고, 회사 지출 내역에도 크게 차지한다. 회사의 성장에 따라 마음대로 성능, 용량등을 하루에도 수십번씩 바꿀 수 있기 때문이다. 만약 실제 컴퓨터를 산다고 가정하면? 100개의 컴퓨터를 샀는데 50개를 사용하지 않게 되거나, 또는 갑작스럽게 사용자가 많아져 50개가 더 필요해질수도 있다. 또한 노후된 컴퓨터는 다시 구매해야한다. 그렇기때문에 자체적으로 데이터센터를 구축하기 힘든 기업은 비용/인건비 낭비를 하지 않고, 안전성이 보장된, 클라우드 컴퓨팅을 사용한다! 글이 너무 길어지지만, 마지막으로 한가지.

 

그렇다면 클라우드 컴퓨팅은 절대로 멈추지 않는가? 아니다. 자연재해로 인해서 데이터센터에 물이 차거나 토네이도가 컴퓨터를 날려버리기도 하고, 다른 이유로 복구불능이 되기도 한다. 이럴 경우, 천문학적인 비용의 피해를 보게 되는데, 실제로 2012년 AWS의 정전사태로 Dropbox, Netflix, Instagram등의 서비스가 수시간 중단된 경우가 있다. 

 

컴퓨터가 작다, 크다 할때 쓰여지는 사이즈, 도데체 무슨말이지?

이런 소리를 어디선가 들어봤을것이다. 컴퓨터는 1과 0으로 이루어져있다. 그렇다. 컴퓨터 프로세서는 circuit으로 이루어져있고 이것은 단 두가지 동작만 할 수 있다. OFF or ON. 끄거나 키거나. 그렇기때문에 우리는 컴퓨터는 0(OFF) 또는 1(ON) 을 할 수 있다고 표현한다. 

 

Bit and Byte

여기서 우리는 0 또는 1 이 될 수 한자리의 숫자를 Bits(Binary digITS)라고 한다.  이 비트(Bits)들이 8개 보인것을 Bytes라고 한다. 즉, Byte를 이용하면, 0 (00000000) 부터 255(11111111) 까지 2^8 가지, 즉 256 가지의 숫자를 나타낼 수 있다. 

 

KB, MB, GB, TB, etc...

단위가 올라 갈수록, 더 많은 비트를 이용해 숫자를 나타낼 수 있다고 생각하면 된다. KB는 Byte가 2^10 개 보인 것이다. 즉, 1024 Byte인 셈이고, MB는 2^10 KB가 있는 셈이다. 사실 2^10은 1024이지만, 사람들은 보통 1MB = 1,000KB로, 1GB = 1,000MB로 생각한다. 정확한 숫자는, 1024 이다. 아래는 크기에 대한 비교표이다.

UNIT	ABBREVIATION	STORAGE
Bit	b	Binary Digit, 0 or 1
Byte	B	8 bits
Kilobyte	KB	1024 bytes
Megabyte	MB	1024 KB
Gigabyte	GB	1024 MB
Terabyte	TB	1024 GB
Petabyte	PB	1024 TB
Exabyte	EB	1024 PB
Zettabyte	ZB	1024 EB
Yottabyte	YB	1024 ZB

 

스마트폰 카메라 화소의 발전으로 자연스럽게 수많은 사람이 고사이즈의 용량을 필요로 하게 되었고 또한 동영상 플랫폼의 성장으로, 10년전까지만 해도 256 MB의 mp3를 사용하던 우리는, 수백 GB의 외장하드도 부족한 세상을 살아가고 있다. 많은 기술 발전으로 TB의 외장하드도 보급형으로 구매할 수 있는 Terrabyte의 세상. 언제인지 확실하지는 않지만 우리는 Exa, Zetta, 그리고 Yotta 바이트의 세상으로 가고있다.

 

 

 

Reference

David A. Patterson and John L. Hennessy. 2013. Computer Organization and Design, Fifth Edition: The Hardware/Software Interface (5th. ed.). Morgan Kaufmann Publishers Inc., San Francisco, CA, USA.

www.youtube.com/watch?v=ucUHpSYm08U&list=PL-Mfq5QS-s8iUJpNzCOtQKRfpswCrPbiW