▶ 주요 하드웨어 구성 요소
| 구성 요소 |
실제 컴퓨터 |
비유 설명 |
| CPU (중앙처리장치) |
컴퓨터의 두뇌. 모든 연산, 판단, 제어 작업을 처리하는 핵심 장치 |
공부하는 사람 - RAM(책상 위 공간)에 있는 과제를 실제로 계산하고 처리하는 두뇌 |
| RAM (메모리) |
CPU가 빠르게 읽고 쓰기 위한
임시 작업 공간, 실행 중인 프로그램과 데이터가 이곳에 올라옴 |
책상 위 공간 - 공부하는 사람(CPU)이 작업 중인 자료를 펼쳐 놓는 공간 (CPU가 실행 중인 프로그램들이 머무는 공간) |
| SSD / HDD (저장장치) |
파일, 프로그램, 데이터 등을 장기적으로 저장하는 공간 |
책장 - 실행 중이지 않은 자료들이 정리되어 보관되는 곳, 필요할 때 책상 위 공간(RAM)으로 꺼내서 실행 |
| GPU (그래픽 처리 장치) |
이미지, 영상, 3D 렌더링 등 고성능 그래픽 연산을 담당, AI 연산(딥러닝, 병렬처리)에도 필수 |
그림 그리는 조수이자 AI 보조 연구원 - 그래픽 작업뿐 아니라 AI 학습과 추론을 빠르게 수행하는 능력자 |
| VRAM (비디오 메모리) |
GPU가 이미지, 텍스처, 모델 등 그래픽 및 AI 데이터를 빠르게 읽고 쓸 수 있도록 하는 고속 메모리 |
책상 위 공간 (GPU 전용) - 그림 그리는 조수이자 AI 보조 연구원(GPU)이 현재 작업 중인 그래픽 이미지, 영상, 3D 모델 또는 AI 연산 데이터를 빠르게 접근하고 계산하기 위해 사용하는 전용 공간, RAM과 비슷하지만 GPU 전용
(GPU가 빠르게 일할 수 있도록 필요한 자료들이 머무는 공간) |
※ VRAM은 GPU와 함께 장착되는 전용 메모리
※ 대부분의 일반 노트북은 내장 그래픽(iGPU)를 사용, 이들은 전용 VRAM이 없고,
시스템 RAM에서 일부를 GPU가 빌려 쓰는 구조, 보통 자동으로 512MB ~ 2GB 정도를 공유해서 사용
※ VRAM이 없고 RAM을 공유할 때의 문제점
=> 성능 저하 : RAM -> GPU 전송 속도는 VRAM보다 훨씬 느림, 게임 / 그래픽 / AI 연산 속도 급감
=> 대역폭 부족 : RAM은 CPU와도 공유되므로, 동시 작업 시 병목 현상 발생
=> 용량 부족 : AI / 이미지 처리와 같이 GPU가 많은 데이터를 필요로 하면, RAM만으로는 부족
=> 발열 / 전력 이슈 : RAM과 GPU가 동시에 작동하므로 노트북 발열이 심해지고 스로틀링 (Throttling) 발생 가능
(스로틀링 (Throttling) : CPU나 GPU가 과열되거나 전력 소모가 커질 때, 시스템이 자동으로 성능을 낮추는 현상)
▶ CPU 구성 요소
| 구성 요소 |
사람에 비유 |
설명 |
| 코어 (Core) |
공부하는 사람의 수 |
실제로 독립적인 작업을 처리할 수 있는 사람 수 |
| 스레드 (Thread) |
한 사람이 동시에 하는 일의 수
(멀티태스킹 능력) |
코어 하나가 동시에 처리할 수 있는 작업 흐름
(ex : 전화 받으며 책 읽기) |
| 클럭 속도 (Clock Speed) |
각 사람의 두뇌 회전 속도
(IQ + 집중력) |
얼마나 빠르게 사고하고 작업을 처리하는지
(초당 연산 횟수, GHz 단위) |
※ 4코어 8스레드, 4.0GHz CPU
=> 4명의 사람이 각각 멀티태스킹을 2개씩 하며, 모두 빠른 두뇌(4.0GHz)로 동시에 문제를 푸는 중
=> 4.0GHz : 1초에 40억 번의 명령어 처리 시도를 할 수 있음
▶ SSD vs HDD 차이
| 항목 |
SSD (Solid State Drive) |
HDD (Hard Disk Drive) |
| 속도 |
매우 빠름 (부팅 10초 안팎) |
느림 (부팅 30초 ~ 1분 이상) |
| 내부 구조 |
반도체 기반, 움직이는 부품 없음 |
기계식 회전 디스크, 바늘로 읽음 |
| 충격 내성 |
강함 (이동 시 안정적) |
약함 (떨어뜨리면 데이터 손상 위험) |
| 소음 |
거의 없음 |
기계 회전 소리 있음 |
| 가격 |
비쌈 (같은 용량일 때) |
저렴 (1TB 기준 SSD의 절반 이하 가격) |
| 발열 |
적음 |
더 많음 |
| 수명 |
쓰기 수명 제한 있음 (일반 사용자에겐 큰 영향 없음) |
이론상 오래 쓰면 모터 고장 등 발생 |
| 용도 |
부팅 디스크, 빠른 작업 필수인 용도 |
대용량 백업, 장기 저장용 |
▶ 예시 상황 - 공부하는 사람(CPU)이 과제를 하려면?
1. 책장(SSD / HDD)에서 필요한 책을 꺼내서
2. 책상 위 공간(RAM)에 펼쳐놓고
3. 공부하는 사람(CPU)이 그 책을 보며 연산, 작성 작업을 함
※ 책장(SSD / HDD)이 좁으면 꺼낼 수 있는 책의 양이 제한됨
※ 책장(SSD / HDD)에서 책을 꺼내는 속도가 느리면 작업 시작도 늦어짐 (속도 : SSD > HDD)
=> 프로그램을 실행할 때, 운영체제(OS)는 그 프로그램의 파일들을 저장장치(SSD / HDD)에서 읽어서 메모리(RAM)에 적재
=> 저장장치의 읽기 속도가 빠를수록 실행이 빨라짐
=> SSD는 파일 접근 속도가 HDD보다 훨씬 빠르기 때문에, 프로그램 실행 시간이 확 줄어듬
※ 책상 위 공간(RAM)이 좁으면 책을 계속 들었다 놨다 해야 하므로 비효율적이고 느림
※ 공부하는 사람(CPU)이 느리면 과제 속도가 느림
결론 : 개발자용 노트북은 저장장치 SSD 512GB 이상 + 메모리 RAM 16GB 이상이 이상적