[Hardware] #10 슈퍼 컴퓨터부터 사물 인터넷까지

😊[1일 1로그 100일 완성 IT지식] 책을 기반으로 study한 내용을 정리합니다. 

 

1부 요약- 컴퓨터 하드웨어에 관해 설명, 하드웨어가 만들어지는 방식같은 물리적 세부 사항보다는 컴퓨팅 시스템의 논리적 아키텍처에 초점 

1. 컴퓨터의 구조와 구성 요소 개괄적 설명
2. 컴퓨터가 어떻게 비트, 바이트, 이진수로 정보를 표현할까?
3. 컴퓨터가 실제로 계산을 어떻게 수행할까? (어떤 일을 수행하기 위해 비트와 바이트를 어떻게 처리하는 지 살펴보기)

---

[16강- 슈퍼컴퓨터부터 사물 인터넷까지]

 

컴퓨터하면 대부분 노트북, 데스크톱 컴퓨터를 떠올리지만, 그 밖에도 작은 컴퓨터들이 있다.

 

가전제품 이미지

   이러한 컴퓨터들은 모두 논리적 구조, 즉 무엇을 계산할 수 있는지에 대해서는 공통된 핵심 속성을 가지고 있으며 비슷한 아키텍처를 가지고 있다. 하지만 가격, 소모 전력, 크기, 속도 등에서 서로 다른 트레이드 오프를 보인다.

 

https://ko.wikipedia.org/wiki/%ED%8A%B8%EB%A0%88%EC%9D%B4%EB%93%9C%EC%98%A4%ED%94%84

트레이드오프 - 위키백과, 우리 모두의 백과사전

 

 

 

   사물인터넷(IOT) 이나 네트워크에 연결된 온도 조절 장치, 보안 카메라, 스마트 조명, 음성 인식 장치를 포함한 많은 기기들도 프로세서를 기반으로 작동한다.

슈퍼컴퓨터 이미지

 

 

   슈퍼 컴퓨터는 과학기술 연산을 비롯한 다양한 분야에 사용되는 고속 컴퓨터로, 보통 많은 수의 프로세서와 대량의 메모리를 사용한다. 사용되는 프로세서 자체도 종래 프로세서보다 특정 종류의 데이터를 훨씬 빨리 처리하는 명령어로 구성되어 있다.

 

프로세서에 관한 내용은 이전 글 참고

2022.05.18 - [개발 공부지식/개발 공부] - 항해99 CS 스터디 - 프로세서 칩

 

   요즘의 슈퍼컴퓨터는 전용 하드웨어를 사용하는 대신, 속도는 빨라도 기본적으로 평범한 프로세서로 구성된 클러스터를 기반으로 구현된다.

 

 

   책에서는 2020년 11월 가장 빠른 컴퓨터는 일본 후찌즈에서 만든 것이라고 한다. 코어:760만개 , 최대 초당 537X10^15번 산술 연산을 함.

 

슈퍼 컴퓨터는 플롭스 (flops),  초당 수행할 수 있는 부동 소수점 연산 횟수로 측정된다.

https://ko.wikipedia.org/wiki/%ED%94%8C%EB%A1%AD%EC%8A%A4

플롭스 - 위키백과, 우리 모두의 백과사전

 

 

현재 순위 2021년도 11월 기준. (6개월마다 발표)

https://www.top500.org 

Home - | TOP500

top500

 

 

 

GPU

GPU는 범용 CPU보다 그래픽 관련 계산을 훨씬 빠르게 수행하는 그래픽 전용 프로세서다. 본래 게임에 필요한 고속 그래픽 처리를 위해 개발되었고, 현재 휴대전화용 음성 처리나 신호 처리에도 사용된다.

- GPU는 간단한 산술 연산을 병렬로 대량 처리할 수 있다. 계산 작업에 병럴 처리가 가능한 연산을 포함하고 GPU로 넘겨줄 수 있다면 전체 계산이 더 빨라진다.

- GPU는 머신러닝에 유용하다. 큰 데이터셋의 여러 부분에 같은 계산을 독립적으로 수행할 일이 많기 때문.

 

http://it.chosun.com/site/data/html_dir/2022/05/06/2022050601413.html

[데스크칼럼] "그래픽카드 가격 정상화" 이번엔 진짜?

 

분산 컴퓨팅

 

분산 컴퓨팅이란 네트워크로 연결되어 서로 독립적으로 작동하는 여러 대의 컴퓨터를 일컫는 말이다.

분산 컴퓨팅 시스템은 메모리를 공유하지 않고, 물리적으로 넓게 흩어져 있다.

컴퓨터가 흩어져 있을수록 통신이 잠재적 병목 현상을 일으킬 가능성이 커질 수 있지만, 사람과 컴퓨터가 공간적으로 멀리 떨어져 있어도 상호 협력해서 일할 수 있다는 장점이 있다.

 

대규모  웹 서비스가 분산 컴퓨팅 시스템으로 이루어져 잇다. (온라인 쇼핑, SNS,  검색 엔진 등)

 

영국의 수학자 앨런 튜링

 

컴퓨터과학 분야에서 가장 중요한 인물 중 한 명. 우리가 컴퓨터와 계산을 이해하는 데 크게 기여했다.

컴퓨터과학 분야의 노벨상 : 튜링상

https://ko.wikipedia.org/wiki/%ED%8A%9C%EB%A7%81%EC%83%81

튜링상 - 위키백과, 우리 모두의 백과사전

 

https://ko.wikipedia.org/wiki/%EC%95%A8%EB%9F%B0_%ED%8A%9C%EB%A7%81

앨런 튜링 - 위키백과, 우리 모두의 백과사전

 

   앨런 튜링은 그 컴퓨터가 매우 상식적인 수준에서 계산 가능한 것이면 어떤 것이든 계산할 수 있다는 것을 증명했다. 

오늘날 이러한 종류의 컴퓨터를 `튜링 머신` 이라고 한다.

모든 컴퓨터는 얼마나 빨리 계산할 수 있느냐에 대해서는 차등이 있더라도, 무엇을 계산할 수 있느냐에 대해서는 서로 동등함.

 

튜링 테스트

튜링테스트(Turing test)란 인공지능(AI)의 우수성을 측정하는 실험이다. 지난 1950년 영국의 수학자인 앨런 튜링이 제안한 인공지능 판별법을 의미한다. 튜링테스트는 질의응답 등을 통해 기계가 인간 수준의 지능이 있는지를 가려낸다.

 

https://news.einfomax.co.kr/news/articleView.html?idxno=4007639 

<시사금융용어> 튜링테스트(Turing test) - 연합인포맥스

 

컴퓨터는 일부 영역에서 인간 수준 혹은 그 이상으로 작동하지만 인간의 종합적인 지능을 모방하는 수준은 아직은 확실히 아니다.

 

캡차 ( CAPTCHA)

 

 

 

 

일반적으로 사람이 컴퓨터보다 시각적인 패턴을 더 잘 식별할 수 있다는 점을 이용한 튜링 테스트 캡차는  '컴퓨터와 인간을 구별하기 위한 완전 자동화된 공개 튜링테스트' 의 약자다.