컴퓨터의 발전과 역사

📘 컴퓨터의 발전 과정

1-1. 주판

• 인류가 계산 도구로 사용한 가장 초기의 도구 중 하나

1-2. 파스칼의 계산기

• 톱니바퀴를 사용하여 덧셈과 뺄셈이 가능한 최초의 기계식 계산기

1-3. 라이프니츠의 계산기

• 파스칼의 계산기를 개량하여 **사칙연산(+, -, ×, ÷)**이 가능한 계산기

1-4. 배비지의 차분기관과 해석기관

• 두 계산기 모두 현대 컴퓨터 구조의 기초로 여겨짐

🔹 차분 기관

• 다항함수를 계산할 수 있는 계산기

🔹 해석 기관

• 일반적인 계산까지 가능한 범용 계산기
• ⬛ 제어기능, 연산기능, 기억기능, 입출력기능을 포함
• 🔴 프로그램 사용이 가능한 최초의 컴퓨터 설계

1-5. 천공카드 시스템

• 홀러리스가 개발
• 종이카드에 구멍을 뚫어 자료를 처리
• 수백 장의 카드를 1분 이내에 처리
• 🔴 당시로선 획기적인 데이터 처리 기술

1-6. 튜링 기계

• 앨런 튜링이 제안한 컴퓨터 이론의 기초가 되는 추상 모델
• 테이프에 부호를 기록·읽기·변경 가능
• 🔴 현대 컴퓨터 과학 이론의 기반이 됨

1-7. ABC (Atanasoff–Berry Computer)

• 아타나소프 교수와 조교 배리가 개발
• 세계 최초의 전자식 계산기
• 기계식 계산기로는 불가능한 복잡한 수학 계산 가능

1-8. 마크원 (MARK I)

• 하버드 대학의 에이킨 교수가 IBM의 후원으로 1944년에 개발
• 세계 최초의 전기 기계식 계산기
• 🔴 미국 해군의 탄도 계산에 사용됨

1-9. 애니악 (ENIAC)

• 모클리 교수와 에커트 엔지니어가 개발
• 제2차 세계대전 중 탄도 거리 계산을 위해 제작
• 🔴 상업용 컴퓨터의 가능성을 입증
• 진공관 18,000개 사용, 무게 30톤
• 기존 계산기보다 처리속도 약 1,000배 향상, 그러나 7분에 한 번 꼴로 오류 발생

1-10. 에드삭과 에드박

• 에드삭: 프로그램 내장 방식을 최초로 적용한 계산기 (윌키스 교수 개발)
• 에드박: 모클리와 에커트가 폰 노이만 구조를 기반으로 설계하였으나, 완전한 구현에 이르지는 못함
• 1951년, 🔴 세계 최초의 상업용 컴퓨터인 유니박 I이 등장 (에드박의 설계를 계승함)

1-11. 현재의 컴퓨터

• 진공관 → 트랜지스터 → 집적회로 → 마이크로 프로세서로 발전
• 크기는 작아지고, 성능은 대폭 향상
• 1970년대: 통신 기술 발전, 네트워크로 자원 공유
• 1990년대: 월드 와이드 웹(WWW) 등장 → 인터넷 사용 폭발적 증가
• 2000년대 이후: 무선 통신 발달, 와이파이 장착된 휴대용 컴퓨터 등장

 

🧠 컴퓨터의 세대별 분류

🔸 제 1세대 컴퓨터 (1951 ~ 1958)

• 진공관을 기억 소자로 사용
• 전력 소모 많고 발열 심함 → 자주 과열 및 고장
• 🔴 기계어(2진 코드) 사용 → 프로그램 작성 어려움

🔸 제 2세대 컴퓨터 (1959 ~ 1963)

• 트랜지스터 사용 → 작고, 발열 적고, 전력 소모 낮음
• 신뢰도 향상
• 🔴 고급 언어(포트란, 코볼, 알골 등) 사용 가능

🔸 제 3세대 컴퓨터 (1964 ~ 1970)

• **집적회로(IC, Integrated Circuit)**를 기억 소자로 사용
• 🔴 수백 개의 트랜지스터와 전자 부품을 하나의 칩으로 통합한 전자 회로
• 컴퓨터 크기를 줄이면서도 성능은 비약적으로 향상
• 🔴 다중 프로그래밍 시스템과 **시분할 시스템(Time-sharing system)**을 기반으로 한 운영체제가 개발됨
• 여러 작업을 동시에 수행하거나, 사용자의 작업을 시간 단위로 분할해 처리 가능

🔸 제 4세대 컴퓨터 (1971 ~ 현재)

 

• 고밀도 집적회로(LSI, VLSI) 사용
• 🔴 **마이크로프로세서(MPU)**의 등장 → 컴퓨터의 핵심 부품이 하나의 칩에 집약됨
• 컴퓨터 성능 향상 및 가격 하락
• 개인용 컴퓨터(PC)의 등장과 함께 대중화의 시작
• MS-DOS, UNIX와 같은 운영체제 보급

 

 

🔸 제 5세대 컴퓨터 ( 1980년대 제안 ~ 현재 발전 중 )

• 인공지능(AI) 기술 도입
• 음성 인식, 영상 처리, 자연어 처리 가능
• 🔴 전문가 시스템, 로봇 제어 시스템 등 지능형 시스템 연구 및 개발
• 네트워크와 통신 기술 발달로 인터넷 기반 정보 사회로 진입
• 현재는 딥러닝, 머신러닝 중심의 지능형 컴퓨팅으로 진화 중

 

💻 컴퓨터의 종류

🟥 슈퍼컴퓨터

• 🔴 가장 빠르고 강력한 연산 능력을 가진 컴퓨터
• 기상 예측, 우주 과학, 핵실험 시뮬레이션, AI 학습 등 복잡한 연산에 사용
• 수십만 개의 프로세서가 병렬로 작동함

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🟦 대형컴퓨터 (Mainframe Computer)

• 수백~수천 명의 사용자가 동시에 사용할 수 있는 고성능 컴퓨터
• 대기업, 은행, 공공기관 등에서 대량의 정보 처리에 사용
• 뛰어난 신뢰성과 보안성 제공

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🟨 워크스테이션 (Workstation)

• 개인용 컴퓨터보다 높은 성능을 갖춘 단일 사용자용 컴퓨터
• 🔴 3D 그래픽, CAD 설계, 데이터 분석, 영상 편집 등 전문 작업에 적합
• 고성능 CPU와 대용량 메모리 장착