컴퓨터 하드웨어

컴퓨터 하드웨어(computer hardware, H/W, 순화 용어: 굳은모)는 케이스, 중앙 처리 장치, 모니터, 자판, 컴퓨터 기억 장치, 그래픽 카드, 사운드 카드, 메인보드와 같은 컴퓨터의 물리적 부품을 의미한다. 입력, 연산, 제어, 기억, 출력 등 다섯 가지 기능을 구현하기 위해 컴퓨터는 여러 가지 부품들로 구성되어 있다. 이와 반대가 되는 용어는 소프트웨어이며 이는 특정 작업을 수행하기 위해 하드웨어에 의해 저장되고 실행되는 명령어를 의미한다. 모든 현대 컴퓨터의 템플릿은 헝가리 수학자 폰 노이만이 1945년에 발표한 논문에 자세히 설명된 폰 노이만 구조이다. 이 논문에서는 산술 논리 장치와 프로세서 레지스터로 구성된 처리 장치, 명령 레지스터와 프로그램 카운터를 포함하는 제어 장치, 데이터와 명령을 모두 저장하는 메모리, 외부 대용량 스토리지, 입출력 메커니즘로 세분화된 전자 디지털 컴퓨터의 설계 아키텍처를 설명한다. 이 용어의 의미는 명령어 페치(fetch)와 데이터 작업이 공통 버스를 공유하기 때문에 동시에 발생할 수 없는 저장된 프로그램 컴퓨터를 의미하도록 발전했다. 이를 "폰 노이만 병목"이라고 하며 종종 시스템 성능을 제한한다. 중앙 처리 장치(CPU)와 램 등을 꽂고, 확장 카드를 위한 슬롯을 가지고 있는 메인보드 램(RAM) - 프로그램 실행과 순간 데이터 저장을 위한 공간으로, 하드 드라이브의 접근 횟수를 줄이는 역할을 한다. 보통 램이 많을수록 성능이 향상된다. 버스: PCI 익스프레스 버스 PCI 버스 AGP VESA 로컬 버스 EISA 버스 ISA 버스 USB (범용 직렬 버스) IDE, SCSI나 다른 유형에 대한 기억 장치 제어기로 하드 디스크, 플로피 디스크, CD-ROM 등을 제어한다. 제어기는 메인보드 내장이거나 확장 카드로 포함된다. 컴퓨터 디스플레이에 출력을 제공하는 비디오 디스플레이 제어기 프린터나 스캐너와 같은 외부 주변 장치와 연결하기 위한 컴퓨터 버스 제어기 (병렬 포트, 직렬 포트, USB, 파이어와이어) 전원 공급기에는 변압기, 전압 조절기, 팬이 포함되어 있다. 내장형 기억 장치는 데이터를 저장하는 데 쓰인다. 하드 디스크 디스크 배열 제어기 솔리드 스테이트 드라이브 이동식 미디어 기록기는 이를테면 다음과 같다. CD - 가장 흔한 이동식 미디어이다. CD-ROM CD-RW CD-R DVD DVD-ROM DVD-RW DVD-R DVD-RAM DVD+RW DVD+R HD-DVD 광자기 디스크 블루레이 디스크 플로피 디스크 테이프 구동 장치 - 백업 용도이나 장기 기억 장치로 많이 사용 사운드 카드는 시스템 보드의 신호를 스피커에 아날로그 전압으로 출력한다. 추가적으로 하드웨어는 외부 부품들을 포함한다. 아래 항목들은 표준적이며 입출력을 위해 흔히 사용된다. 입력기기 키보드 포인팅 장치 마우스 트랙볼 조이스틱 게임패드 이미지 스캐너 웹캠 그래픽 태블릿 출력기기 프린터 스피커 모니터 네트워킹 - 인터넷이나 다른 컴퓨터와 연결 모뎀 - 전화 접속 연결 네트워크 카드 - DSL/케이블 인터넷이나 다른 컴퓨터와 연결 메인프레임 컴퓨터는 일반적으로 방 하나를 가득 채우는 훨씬 더 큰 컴퓨터이며 개인용 컴퓨터보다 수백 또는 수천 배 더 비싸다. 이는 정부 및 대기업을 위해 많은 수의 계산을 수행하도록 설계되었다. 1960년대와 1970년대에 점점 더 많은 부서에서 공정 제어 및 실험실 자동화와 같은 특정 목적을 위해 더 저렴하고 전용 시스템을 사용하기 시작했다. 미니컴퓨터는 1960년대 중반에 개발되어 IBM 및 직접적인 경쟁업체의 메인프레임 및 중형 컴퓨터보다 훨씬 저렴한 가격으로 판매된 소형 컴퓨터 종류이다. 슈퍼컴퓨터는 표면적으로는 메인프레임과 유사하지만 극도로 까다로운 계산 작업을 위해 고안되었다. 2021년 11월 기준 TOP500 슈퍼컴퓨터 목록에서 가장 빠른 슈퍼컴퓨터는 일본의 후가쿠(Fugaku)로, LINPACK 벤치마크 점수는 415PFLOPS로, 두 번째로 빠른 미국의 서밋을 약 294PFLOPS 앞섰다. 슈퍼컴퓨터라는 용어는 특정 기술을 지칭하는 것이 아니다. 오히려 특정 시간에 사용 가능한 가장 빠른 계산을 나타낸다. 2011년 중반에 가장 빠른 슈퍼컴퓨터는 초당 1페타플롭, 즉 1조(10^15 또는 1,000조) 부동 소수점 연산을 초과하는 속도를 자랑했다. 슈퍼컴퓨터는 빠르지만 비용이 매우 높기 때문에 일반적으로 대규모 조직에서 대규모 데이터 세트와 관련된 계산량이 많은 작업을 실행하는 데 사용된다. 슈퍼컴퓨터는 일반적으로 군사 및 과학 응용 프로그램을 실행한다. 비용이 많이 들지만 엄청난 양의 데이터를 분석해야 하는 상용 애플리케이션에도 사용되고 있다. 예를 들어, 대형 은행은 슈퍼컴퓨터를 사용하여 다양한 투자 전략의 위험과 수익을 계산하고, 의료 기관은 슈퍼컴퓨터를 사용하여 환자 데이터의 거대한 데이터베이스를 분석하여 국가에 발생하는 다양한 질병과 문제에 대한 최적의 치료법을 결정한다. 컴퓨터 구조 레거시 시스템 오픈 하드웨어 광 컴퓨터 DNA 컴퓨터 컴퓨팅 하드웨어의 역사 《PC hardware : a beginner's guide》. Osborne/McGraw-Hill. 21쪽. ISBN 9780072129908.  “Parts of computer”. Microsoft. 27 November 2013에 원본 문서에서 보존된 문서. 5 December 2013에 확인함.  von Neumann, John (30 June 1945). First Draft of a Report on the EDVAC (PDF) (보고서). University of Pennsylvania. Contract No. W-670-ORD-4926. 9 August 2013에 원본 문서 (PDF)에서 보존된 문서. 6 December 2013에 확인함.  Markgraf, Joey D. (2007). “The Von Neumann bottleneck”. 2011년 6월 9일에 원본 문서에서 보존된 문서. 2011년 8월 24일에 확인함.  Henderson, Rebecca M.; Newell, Richard G., 편집. (2011). 《Accelerating energy innovation : insights from multiple sectors》. Chicago: University of Chicago Press. 180쪽. ISBN 978-0226326832.  Huang, Han-Way (2014). 《The atme AVR microcontroller : MEGA and XMEGA in assembly and C》. Australia; United Kingdom: Delmar Cengage Learning. 4쪽. ISBN 978-1133607298.  Estabrooks, Maurice (1995). 《Electronic technology, corporate strategy, and world transformation》. Westport, Conn.: Quorum Books. 53쪽. ISBN 0899309690.  위키미디어 공용에 컴퓨터 하드웨어 관련 미디어 분류가 있습니다.