마이크로프로세서의 정의, 발전과정, 생활의 혁신

 

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* 방송대 공부할때 냈던 과제입니다.

  표절심사 데이타베이스에 등록되어 있는 문건이므로 과제에 참고만 하시기 바랍니다.

 

 

 

목차
1. 마이크로프로세서의 정의
2. 마이크로프로세서의 발전과정
3. 마이크로프로세서의 발전에 따른 생활의 혁신

 

1. 마이크로프로세서의 정의

  마이크로프로세서는 컴퓨터의 연산장치와 제어장치를 1개의 작은 실리콘 칩에 모아놓은 처리장치이며 주기억장치에 기록된 프로그램을 불러들여, 프로그램의 지시에 따라 입력장치나 기억장치에서 데이터를 받아 연산하고 가공하여 메모리와 같은 기억장치나 디스플레이 등의 출력장치에 보내는 역할을 한다. 마이크로프로세서가 개발되기 전까지의 컴퓨터는 CPU로 진공관이나 트랜지스터와 같은 단독소자나 실리콘 칩 위에 많은 트랜지스터와 전자회로를 결합한 집적회로를 쓰고 있었다.

 

2. 마이크로프로세서의 발전과정

  1969년 미국 인텔(Intel)사에서 근무하던 테드 호프(Ted Hoff) 박사가 슈퍼컴퓨터의 CPU를 대신할 수 있는 초소형 연산기에 대해 고민하던 중 클라이언트였던 일본 Busicom이라는 계산기 회사에서 전자식 탁상시계 CPU를 12개의 칩으로 만들어 달라고 요구하였으나 당시 자본금과 연구인력이 적었던 탓에 12개의 칩을 모두 만드는 것이 어려웠다. 호프 박사는 생각 끝에 Busicom이 요구한 기능을 하나의 실리콘 칩에 모두 집적할 방법을 고안해냈다. 이것이 바로 최초의 마이크로프로세서 탄생 배경이며 개인용 컴퓨터를 비롯한 각종 전자제품에 마이크로프로세서가 탑재되는 초석이 되었다.

  여러 개의 집적회로로 설계한 CPU와 달리 마이크로프로세서에서는 직접 레지스터나 ALU (Arithmetic and Logic Unit-산술 논리 연산 장치) 등과 외부부품을 연결하는 것이 아닌, 이 칩의 단자를 통해서만 데이터의 전달이 가능하고, CPU의 모든 내용이 하나의 작은 칩 안에 내장됨으로 크기와 가격에서 경쟁력을 가지게 되었다. 그리하여 많은 컴퓨터 제조회사들은 마이크로프로세서를 탑재한 제품을 앞다투어 출시하였고 마이크로프로세서의 양대 산맥이라고 할 수 있는 인텔사와 모토롤라사 중 현재로서는 인텔의 시장점유율이 80% 이상이며 나머지 10여 프로를 AMD가 차지하고 있다. 그러므로 인텔의 마이크로프로세서의 발전역사는 거의 PC의 발전역사와 같다고 해도 과언이 아니다.

  1971년 최초로 시장에 내놓았던 4004를 지나 1972년에는 4004와 겉보기에는 큰 차이가 없지만 8비트 연산방식으로 월등하게 향상된 연산 성능을 보여준 8008이 개발되었고,   1974년에는 8비트 연산방식을 가지고 있었으나, 일부 16비트 명령어도 사용할 수 있는 8080이 개발되었는데 이 프로세서가 출시되며 본격적으로 비디오 게임기와 가정용 컴퓨터가 생산되기 시작했다. 1978년에는 8086이 개발되었는데 이 프로세서는 최초의 16비트 프로세서이며 이전 것보다 최대 10배 이상의 성능향상을 이루었다. 그 후 1979년 개발된 8088은 8086과 거의 같지만, 일부 기능을 조정하여 가격을 낮춘 16비트 마이크프로세서로 IBM 컴퓨터에 장착되어 크게 주목을 받았으며 그 후 80년대에도 꾸준히 발전하여 80286(i286), 80386(i386), i486이 차례로 등장하며 우리나라에서는 마이크로프로세서의 개발연도에 따른 "386세대"나 "486세대" 같은 명칭이 등장하기도 하였다. 

  1993년에 드디어 명칭을 번호로 명명하지 않은 마이크로프로세서가 개발되었는데 이것이 바로 펜티엄(Pentium) 프로세서이다. Pentium이란 라틴어로 '5'를 뜻하는 'Penta'와 인텔의 'i', 그리고 광물을 뜻하는 'um'을 합성한 것으로서 '인텔이 만든 5번째 광물'이라는 뜻이다. 펜티엄 프로세서는 초당 1억 천만 개의 명령을 처리할 수 있었으며 후기 모델에는 MMX(MultiMedia eXtension) 명령어가 추가되어 본격적인 멀티미디어 시대로 접어드는 계기가 되었다. 그리고 1995년에 개발된 펜티엄 프로는 '제온(XEON)'의 전신이라고 할 수 있는 제품으로 가격이 비싸 일반인이 접하기엔 무리가 있었으며, 1997년 펜티엄Ⅱ 프로세서는 지금까지의 인텔 마이크로프로세서가 소켓형태를 하고 있던 것과 달리 큰 슬롯 형태의 제품이었고 큰 인기를 끈 제품이다. 이 시기에 고급형 컴퓨터에는 펜티엄Ⅱ를 보급형 컴퓨터에는 셀러론이 적용되었다.

  2000년에는 펜티엄Ⅲ와 펜티엄4가 개발되었는데 펜티엄Ⅲ에는 펜티엄Ⅱ까지 쓰인 MMX와 함께, SSE(Streaming SIMD Extension)명령어가 추가되어 멀티미디어 성능이 더욱 강화되었으나 획기적인 발전은 아니었다. 그리고 펜티엄4는 넷버스트 마이크로 아키텍처(Netburst Microarchitecture)를 도입하여 동작 클럭이 크게 높아졌고 후기모델부터는 물리적인 하나의 CPU를 논리적으로 둘로 나누어 마치 CPU가 두 개인 것과 비슷한 효과를 줄 수 있는 하이퍼스레딩(Hyper-Threading)기술이 적용되었다. 2002년에 나온 펜티엄M 프로세서는 프로세서 공정 기술이 '나노미터'수준에 도달한 첫 번째 프로세서이며 인텔 센트리노 모바일 기술도 이때부터 개발되었다. 2005년에는 인텔 최초의 듀얼코어 프로세서인 펜티엄D 프로세서가 나왔는데 완벽히 새롭다기보다는 기존의 펜티엄4 두 개를 하나에 집적한 제품이라 전력소모와 발열이 심했다. 

  2006년부터 펜티엄의 시대가 가고 코어의 시대가 왔는데 코어2는 클럭은 펜티엄D보다 낮았지만, 전력소모나 실제 성능은 훨씬 우수했다. 2008년 코어 i7은 네할렘 마이크로 아키텍처(Nehalem Microarchitecture)를 기반으로 제조되었으며, QPI(QuickPath interconnect), 터보 부스트(Turbo Boost)모드, 하이퍼스레딩 기술 등을 적용하여 더 월등한 성능을 구현했다.
이후 2009년 네할렘 마이크로 아키텍처의 보급형이라 불리는 코어i5/i3 프로세서가 개발되었으며 현재까지도 계속 진화하고 발전하고 있다.

 

 

3. 마이크로프로세서의 발전에 따른 생활의 혁신

 마이크로프로세서의 발전과 더불어 컴퓨터 시스템의 크기는 더욱 작아지고 시스템 신뢰도와 동작속도가 크게 개선되었으며 전력의 소비도 줄고 무엇보다 가격이 매우 저렴해졌다. 단지 PC뿐만이 아니라 각종 전자제품도 나날이 새로운 기능과 기술을 선보이고 있다. 따라서 여러 가지 형태의 초소형 컴퓨터들이 우리의 생활 곳곳에 침투해 있으며 네트워크의 발전과 더불어 어릴 적에 보았던 SF소설이 현실로 구현되는 시대가 왔고 앞으로는 인공지능형 컴퓨터의 발달로 스스로 학습하며 발전해나가는 컴퓨터의 시대가 올 것으로 전망된다.

 

 

[참고사이트 및 문헌]
- 한성대학교  정보통신공학과 정성훈 교수 홈페이지 http://itsys.hansung.ac.kr/
- 네이버 지식백과 (마이크로프로세서)
- IT동아 http://it.donga.com/105/
-컴퓨터의 이해 (이언배,곽덕훈,김강현,손진곤,이병래 공저)

 

 

 

 

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