[C++] CPU와 메모리

 

 

 

 

 

『CPU 란?』

컴퓨터의 "두뇌 역할" 을 한다. 모든 계산과 프로그램 실행을 담당하는 핵심 부품이다.

 

 

1. 명령을 받아들임 - 컴퓨터에 "이 사진을 열어줘" 같은 요청을 하면 CPU가 이 명령을 처리
2. 계산 수행 - 수학 문제를 풀거나 게임에서 캐릭터를 움직이는 모든 계산을 수행
3. 데이터 처리 - 문서 작성, 인터넷 검색, 동영상 재생 등 모든 데이터를 처리
4. 작업 조율 - 여러 프로그램이 동시에 실행될 때 CPU가 이들을 관리

 

 

 

 

 

 

 

『CPU가 많으면 좋은 점』

 

1. CPU 코어가 많으면 (멀티코어)

      • 일할 사람이 많아지는 것과 같다.

      • 예를 들면 : 주방에 요리사가 한 명만 있으면 여러 요리를 동시에 하기

        어렵지만, 요리사가 4명, 8명이 되면 각자 다른 요리를 동시에 만들 

        수 있다.

      • 여러 프로그램이나 작업을 동시에 실행할 때 매우 효율적이다.

      • 8코어 CPU는 기본적으로 8명의 작업자가 동시에 일하는 것과 같다.

 

 

2. CPU 속도(클럭 스피드)가 높으면

      • 이것은 "각 일꾼이 더 빠르게 일하는" 것과 같다.

      • 예를 들면 : 느린 요리사는 1시간에 10개의 요리를 완성하지만,

        빠른 요리사는 같은 시간에 20개를 완성할 수 있다.

      • 3.5 GHz CPU는 2.0 GHz CPU보다 각 작업을 더 빠르게 처리한다.

 

 

실생활에서 비유하자면 :

 

    • 많은 코어 : 큰 회사에 직원이 많아 여러 프로젝트를 동시에 진행할 수 있는 것

    • 높은 클럭 스피드 : 각 직원이 업무를 더 빠르게 처리하는 것

 

 

 

가장 좋은 CPU는 보통 "많은 코어"와 "높은 클럭 스피드"를 모두 갖추고 있어서, 여러 작업을 동시에 빠르게 처리할 수 있다. 마치 많은 수의 빠른 요리사들이 주방에서 일하는 것과 같다.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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『메모리 란?』

메모리는 RAM(Random Access Memory) 라고도 불리는데 이는 CPU가 당장 처리할 데이터와 명령어를 잠깐 저장해 두는 작업 공간이다.

 

• 임시 저장소 : 컴퓨터가 켜져 있는 동안만 데이터를 저장
• 속도 : 매우 빠름(데이터 접근 속도가 빠르다.)
• 용도 : 현재 실행 중인 프로그램과 작업 중인 파일을 저장
• 특징 : 전원이 꺼지면 모든 데이터가 사라진다. (휘발성)

 

 

 

 

예시로 보면

• 엑셀을 열면, 프로그램이 SSD에서 메모리로 올라가고,
• 내가 입력한 숫자나 수식도 메모리에 저장되고,
• CPU가 그걸 계산해서 결과를 보여준다.

 

 

 

 

 

 

 

왜 메모리가 필요할까?

    • SSD/HDD는 느림, 그래서 자주 들락날락하면 성능이 낮아진다.

    • 메모리는 훨씬 빠름 ㅡ CPU와 속도를 맞춰줄 수 있는 임시 저장 공간이기 때문에 꼭 필요하다.

    • 작업이 끝나면, 결과를 SSD 등에 저장하고, 메모리는 비워진다. 

       (RAM은 전원이 꺼지면 내용이 사라짐)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

『메모리 주소』

메모리는 정보를 임시로 저장하는 공간이다. 주소값은 이 메모리 안에서 특정 정보가 어디에 저장되어 있는지 알려주는 일종의 "주소" 이다.

쉽게 설명하자면

메모리는 우체통이 여러 개 있는 아파트와 비슷하다. 각 우체통(메모리 셀)은 특정 주소(주소값)을 가지고 있고, 그 안에 정보(데이터)를 보관한다. CPU는 이 주소를 이용해 필요한 정보를 찾아간다.

 

 

 

 

예를 들어 :

 

• 주소값 1번에는 프로그램의 명령어가 저장됨
• 주소값 3번에는 사진 파일의 일부가 저장됨
• 주소값 5번에는 문서의 텍스트가 저장됨

 

 이렇게 각 정보가 어디에 있는지 알려주는 것이 "주소값" 이다.

 

 

위 그림에서 볼 수 있듯이, 메모리는 여러 개의 "우체통"(메모리 셀)로 구성되어 있다.

 

  1. 메모리 셀 : 각각의 작은 사각형은 데이터를 저장할 수 있는 공간

  2. 주소값 : 각 메모리 셀 앞에 있는 빨간색 숫자(0x001, 0x002 등)가 주소값이다. 

                   여기서 "0x"는 16진수를 의미한다.

  3. 데이터 종류 : 색깔별로 다른 종류의 데이터가 저장된다. (프로그램 코드, 사진, 문서, 게임 등)

  4. CPU 연결 : CPU는 이 주소값을 사용해 필요한 데이터를 찾아간다.

 

 

일상생활에 비유하자면 :

 

  • 메모리는 커다란 아파트 단지이다.

  • 각 아파트 호수(101호, 102호 등)가 주소값이다.

  • CPU는 우체부로, "102호에 있는 편지를 가져와"라는 명령을 받으면 정확히 그 위치로 가서 데이터를 가져온다.

 

 

메모리의 주소값이 있기 때문에 컴퓨터는 수많은 데이터 중에서 원하는 정보를 정확히 찾아낼 수 있다. 마치 도서관에서 책의 위치를 알려주는 번호가 있어서 특정 책을 쉽게 찾을 수 있는 것과 같다.

 

 

 

 

 

 

 

 

『메모리와 CPU의 상관관계』

1. CPU는 혼자 일 못한다. ⇨ 데이터를 꺼내서 계산하고, 다시 저장하려면 **책상(메모리)**가 필요하다.
2. 메모리가 넓으면 넓을수록 좋다. ⇨ 작업 도구를 많이 펼쳐놓을 수 있다. 즉, CPU가 효율적으로 일할 수 있다.
3. 메모리가 부족하면? ⇨ 자꾸 창고(SSD/HDD) 가서 꺼내와야 해서 CPU가 기다린다. = 컴퓨터 느려짐 💢
4. CPU와 메모리는 항상 짝꿍처럼 움직인다. ⇨ CPU가 명령어를 실행하려면, 메모리에서 명령어를 읽고 → 데이터를 읽고 → 결과도 메모리에 잠깐 저장한다.

 

 

 

 

 

 

 

 

『SSD와 HDD』

SSD는 Solid State Drive의 줄임말로 파일, 프로그램, 사진, 영상 등을 저장하는 장치이다.

 

 

저장장치 종류	이름	비유	특징
SSD	최신 창고	빠른 창고	빠르게 자료 꺼내고 저장 가능
HDD	구식 창고	느린 창고	싸고 용량 큼, 하지만 느림

 

 

 

 

 

 

 

 

『SSD의 특징』

• 파일을 오래 저장할 수 있다 (전원 꺼도 OK)
• 빠름! (부팅, 프로그램 실행, 파일 복사 속도)
• 소음 없음, 진동 거의 없음 (움직이는 부품이 없다)
• 충격에 강하다
• 요즘 노트북, PC에 기본으로 SSD 장착된다.

 

 

 

 

 

 

요약

HDD = 구형 저장장치 (기계식)

SSD = 진화된 신형 저장장치 (전자식)

같은 역할, 하지만 기술은 완전 업그레이드