[Computer Architecture] 컴퓨터의 발전 (역사)

+ 한국항공대학교 길현영 교수님의 컴퓨터구조론 과목 내용을 정리한 글입니다.

최초의 컴퓨터: 파스칼의 계산기

1642년, Blaise Pascal (프랑스)

 

덧셈과 뺄셈을 수행하는 기계적 카운터

 

다이얼의 위치에 의하여 십진수를 표시하는 원형판 세트들로 구성되어있다.

 

톱니 바퀴가 서로 맞물려 돌아갈 때마다 '받아올림' 또는 '받아내림'을 계산한다.

 

각 원형판은 일시적으로 숫자를 기억하는 레지스터로 사용된다.

---

Leibniz의 기계

1671년, Gottfried Leibniz (독일)

 

덧셈과 뺄셈 및 곱셈과 나눗셈도 할 수 있는 계산기이다.

 

Pascal의 계산기에 두 개의 원형판들을 추가하여 반복적 방법으로 곱셈과 나눗셈을 수행한다.

 

이후 많은 계산 기계들의 조상이 되었다. 

---

Difference Engine (미분기관)

19세기 초, Charles Babbage (영국, 현대 컴퓨터의 아버지)

 

표에 있는 수들을 자동적으로 계산하고, 그 결과를 금속천공기를 거쳐서 프린트한다.

 

덧셈과 뺄셈만 수행 가능하다.

---

Analytical Engine (해석기관)

19세기 초, Charles Babbage (영국, 현대 컴퓨터의 아버지)

 

어떤 수학 연산도 자동적으로 수행할 수 있는 일반 목적용 계산 기계이다.

 

논리적 설계 및 초기 제작으로 끝났다.

 

프로그래밍이 가능하다. => 프로그램 언어를 최초로 사용했다.

 

에이다 러브레이스: 최초의 프로그래머 => 최초로 숫자 계산 외에 다른 무언가를 할 수 있다고 주장했다. 

 

수의 부호 검사를 이용한 조건 분기, 제어 카드를 이용한 프로그램의 실행 순서를 변경할 수 있다.

---

현대 컴퓨터 발전

디지털 컴퓨터의 추상적인 컴퓨팅 모델(computation model)을 제시한 앨런 튜링 등 수많은 과학자에 의하여 현대 컴퓨터가 탄생했다.

 

- Turing machine: 기계적 방법으로 모든 수학 문제를 해결할 수 없다는 것을 가상 기계로 증명하였다.

(실제 기계가 아닌 가상 기계. 즉 수학 공식으로 이루어진 컴퓨팅 모델이다.)

 

- Church-Turing thesis: 컴퓨터 알고리즘으로 할 수 있는 모든 일은 튜링 기계로 실행 가능하다는 증명이다.

 

폰 노이먼 아키텍처 (IAS 컴퓨터)는 현대 컴퓨터 모델을 제시했다. (핵 무기 개발의 주역)

 

- 이전 컴퓨터: Hardwired Program Computer (사례: ENIAC)

=> 비문(비석에 새겨진 문자)과 같다. (변경 불가)

Hardwired Program Computer

- 폰 노이만 아키텍처: 프로그램을 저장하고 변경(Software)할 수 있는 Stored Program Computer로 방향을 제시했다.

- 앨런 튜링의 유니버설 기계 모델을 구체화한 형태로 아직까지도 기본 모델로 사용된다.

Stored Program Computer