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안녕하세요. 여러분.
늦었지만 새해 복 많이 받으시구요!!!
이번에는 로봇틱스의 역사에 대해서 간략히 알아보기 전에 컴퓨팅의 역사를 매우 간략히
알아보도록 하겠습니다. 저는 개인적으로 역사를 공부하는 것을 굉장히 재밌게 생각하는
사람이라 꼭 한번 정리를 해보고 싶은 생각이 드네요. 그냥 심심풀이로 가볍게 읽어주시면
감쏴!
순서는 대략적으로, 이렇습니다.
컴퓨팅의 역사 1 : 컴퓨터와 마이크로 프로세서의 역사
컴퓨팅의 역사 2 : 운영체제의 역사
컴퓨팅의 역사 3 : 컴퓨터 고급언어의 역사
오늘은 컴퓨터와 마이크로프로세서의 역사에 대해서 간략히 적어보도록 하겠습니다.
전체적인 내용은 제가 이전에 리눅스 매거진이라는 잡지에 게재했던 내용에서 요약하였습니다.
[1] 컴퓨팅의 역사 1 : 컴퓨터와 마이크로 프로세서의 역사
컴퓨터의 발달 과정은 전자 소자의 발달 과정에 직접적으로 연관되어, 부피가 큰 진공관에서부터
트랜지스터(Transistor)가 발명되고, 트랜지스터가 반도체 칩(Chip)에 집적되어 IC(Integrated Circuit)를
이루죠. 반도체 칩에 트랜지스터가 집적되는 정도를 가지고 소규모(Small), 중규모(Middle), 대규모(Large, Very, Ultra)
집적회로로 분류되는 것은 언젠가 어디선가 배운 상식들이죠.
전자 소자의 발달 과정을 보면,
< 전자식 컴퓨터의 발달과정 >
(1) 1940년대 : 진공관
(2) 1950년대 : 트랜지스터(Transistor)
(3) 1960년대 : 집적회로(IC) SSI, MSI
(4) 1970년대 : 마이크로프로세서 LSI, VLSI
(5) 1980년대 : 슈퍼 컴퓨터 VLSI, UVLSI
진공관을 사용한 1세대 컴퓨터에는 에니악(ENIAC), 에드삭(EDSAC), 유니백-I(UNIVAC-I)등이 있습니다.
유펜(University of Pensylvania)의 에커트와 모클리가 최초의 전자식 컴퓨터라 인정되는 에니악(ENIAC)을
1945년 완성하고 이듬해 공식적으로 발표를 하였죠. 위 과정을 보면 이때는 진공관을 사용하던 때였으니,
컴퓨터가 집채만 할 수 밖에 없었겠죠. 17세기에 뉴턴과 라이프니쯔에 의해 완성된 미적분학을 구현하던
기계적인 미분기와 적분기들을 생각해보면 커다란 진보라고 생각이 듭니다.
트랜지스터를 사용한 2세대 컴퓨터에는 NCR 300, IBM 7000 등이 있었구여. 역시 IBM은 컴퓨터의 시작부터
연관이 되어 있죠. 초창기에 IBM은 하버드 대학의 하워드 에이켄 교수팀과 Harvard Mark I 을 개발하고 연구하죠.
후에 에커트와 모클리가 유펜에서 나와 컴퓨터 회사를 차리고 유니백-I(UNIVAC-I) 을 개발하던 중 자금 사정이
좋지 않아 IBM에 컨택을 하였으나, 결국에는 레밍턴 랜드(Remington Rand)라는 회사에 팔게 되죠. 후에 이 회사는
한때 IBM에게 위협적인 경쟁사가 되지만, IBM 은 IBM 650의 대박으로 다시 시장을 선점하게 됩니다.
집적회로를 사용한 3세대 컴퓨터에는 IBM System/360, 최초의 슈퍼컴퓨터 CDC 6600, 최초의 미니컴퓨터 DEC PDP-8
등이 있었습니다. IBM System/360은 IBM 650 다음의 대박 (혁신적인) 모델입니다. 또한 여기서 minicomputer PDP를
주의 깊게 보아야 합니다. 켄 올슨 (Ken Olsen)의 Digital Equipment Corporation (DEC) 라는 회사는 1960년대
부터 시작하여 minicomputer 라는 시장을 개척합니다. 기존의 컴퓨터는 메인프레임(mainframe)으로 분류됩니다.
IBM의 커다란 컴퓨터들... 전자소자의 발달과 소프트웨어의 고급기술을 이용하여 작은 컴퓨터로 메인프레임을 일부분을
대체할려는 노력이었죠. 그 다음 시장은 워크스테이션(Workstation) 의 시장이죠. 이것의 중심에 Sun사가 있는 것이죠.
SPARC 아키텍쳐와 빌조이의 BSD 유닉스의 솔라리스로의 탈바꿈.
1970년대 이후에는 마이크로프로세서가 개발되고 이를 중심한 PC 개발의 역사로 이야기가 진행됩니다. 좀더 구체적인
이야기는 다음 링크를 추천합니다.
http://blog.naver.com/leeks219?Redirect=Log&logNo=30044781478
그럼, 지금부터 마이크로프로세서 역사 이야기를 할까 합니다.
그렇다면, 최초의 마이크로프로세서는 무엇일까 ?
세 계 최초의 마이크로프로세서는 바로 인텔(Intel)사의 4비트 마이크로프로세서인 Intel 4004이다. 1969년 당시,
세계시장에서 전자계산기 제조업체로 이름을 날리던 일본의 Busicom사가 당시의 벤처기업이던 미국의 Intel사에
탁상계산기용 마이크로프로세서를 원 칩으로 개발해 줄 것을 요청했고, 인텔은 1971년 세계 최초로 4비트
마이크로프로세서를 개발해서 납품했고 마이크로프로세서를 사용한 최초의 계산기를 만들죠.
인텔은 여기서 안주하지 않고 Intel 4004가 프로그램만 바꾸면 다용도라는 점을 착안해서, 전자계산기보다 더 큰
시장으로 눈을 돌려 미국시장에서 대성공을 거두었으며, 마이크로프로세서 개발을 지속해 오늘의 Intel이 되었죠.
제 생각에는 마이크로프로세서의 역사 CISC vs RISC로 분류하여 알아보아야 한다고 생각합니다.
CISC 프로세서의 대표적인 것은 바로 인텔의 x86아키텍처와 모토롤라의 m68k아키텍처이구요. 그러다보니
CISC 프로세서의 역사는 곧 PC(Personal Computer)의 역사인 것이죠. 물론 미니컴퓨터였던 DEC사의 VAX 머신도
CISC 아키텍처였지만 말이죠.
1) CISC 프로세서의 역사
우선 Big Picture를 먼저 보여드리겠습니다.
- 8비트는 애플 컴퓨터의 승리
마이크로프로세서 개발 초기에는 인텔(Intel), 자일로그(Zilog) , 모토롤라(Motorola)의 3사가 경쟁체제를 이루고 있었다.
세계 최초의 마이크로프로세서는 인텔이 만든 4비트 프로세서(위의 그림)였으며, 8비트 프로세서에서 인텔이 자일로그에
기술을 넘겨서 만든 Z80과 모토롤라가 MOS Technology에 기술을 넘겨 와서 만든 6502프로세서가 경쟁을 벌였으나,
Z80은 게임기에 들어가고 6502는 애플(Apple)사의 8비트 컴퓨터에 사용되면서 8비트 개인용 컴퓨터 시장은 애플의 승리로
끝이 난다.
- 16비트는 IBM-PC의 승리
1980 년대가 되어 인텔은 IBM과 손을 잡고 드디어 쓸만한 컴퓨터를 만들어 내는데 바로 IBM의 첫 개인용 컴퓨터가 된다.
컴퓨터에 대해서는 타의 추종을 불허하던 IBM이 컴퓨터 브랜드 명으로 '개인용 컴퓨터'라는 고유명사를 붙여
'PC'(1981년)를 만들어 내자 바로 개인용 컴퓨터의 교과서가 되어버렸다. 이때까지만 해도 인텔과 IBM PC의
운영체제를 만들어 준 마이크로소프트(Microsoft)는 거대 기업이 아니었다. 오늘날의 마이크로프로세서 시장을
지배하는 인텔과 마이크로소프트사가 존재하게 된 것은, 불과 20년만에 일어난 PC의 역사 때문이었다. PC를
만들면서 반드시 필요한 3회사가 잘 만났던 셈이다. 마이크로프로세서를 만든 인텔과 운영체제를 만들어준
마이크로소프트, PC 시스템을 만들어 시장에 내놓은 IBM이 공동으로 PC를 20세기 최대의 발명품으로 만들어
놓았다.
인텔이 만든 8086은 내부가 16비트이지만, 당시까지 비디오 카드와 사운드 카드 등 주변기기가 모두 8비트였기
때문에 시장에 CPU를 내다 팔기위해서 만든 것이 바로 8088이다. 8088은 8086과 내부구조가 같으며 단지 CPU외부만
8비트로 만든 것이고 이것이 IBM-PC XT에 사용된다. 90년대 초에는 8비트 애플 컴퓨터와 16비트 IBM-PC의 운명이
교차하던 시기였다.
실제로 IBM-PC가 크게 히트를 친 것은 80년대 중반을 장악한 IBM-PC AT이다. AT는 드디어 16비트 컴퓨터 시장이
도래했음을 알리는 것이며, 인텔은 8086을 개선한 80286을 AT의 CPU로 내놓았다. 위 그림을 보면, 인텔의 286과
자일로그의 Z8000, 모토롤라의 M68000은 16비트 프로세서 시장에서 경쟁을 이루고 있었다. 성능 면에서 우수한
M68000은 산업용 버전으로는 인정받았지만 PC시장에서는 286의 그늘에 가리게 되었다. 32비트 시장에 올 것을
예상한 인텔이 386을 만들고 보니, 그 동안 286을 너무 많이 팔아서 주변기기 시장은 온통 16비트였다. 인텔은
386의 내부는 32비트이지만 외부만 16비트로 바꾸어 386SX를 시장에 내놓는다. 그냥 386이라고 하면 보통
386DX를 말하는 것이다.
- 32비트 시작은 애플 컴퓨터의 승리
쉽 게 안 열릴 것 같던 32비트 시장은 모토롤라가 만든 M68020를 장착한 32비트 애플 컴퓨터가 히트하면서
고가형 컴퓨터 시장을 선점해 나갔다. 80년대말 32비트 애플 컴퓨터는 고급 사양을 지향한 결과 컴퓨터와
프린터, 모니터를 모두 애플 컴퓨터로 꾸민다면 중형차 한 대 정도의 가격이 되었다. 그러나 코 프로세서를
내장한 486이 나오면서 PC대중화의 길이 다시 열렸다. 486을 만들면서 내장된 코 프로세서가 잘 동작하지
않는 불량품들이 나오자, 인텔은 코 프로세서가 불량인 CPU를 486SX로 이름을 붙여 판매했으며 원래의
486을 486DX라고 불렀다.
- 486에서 32비트 컴퓨터 시장은 다시 IBM의 승리
486 은 이른바 IBM-PC 호환기종들의 시대를 불러왔고, 486이 PC 대중화에 성공함으로써 486 프로세서부터는
사실상 인텔의 독주가 시작되었다. 우리나라에도 90년대 초에는 486을 조립하는 붐이 일어나면서 PC는 가정
속으로 급속하게 보급되었다.
2) RISC 프로세서의 역사
위 그림에서도 보다시피, Alpha, ARM, PowerPC, MIPS, SPARC, SH등이 모두 RISC구조의 아키텍처들이다. 이런 RISC 구현체들의 계통도를 아주 잘 보여주고 있다. 1970년대의 RISC 아키텍처의 선구자들로는 CRAYI 이라는 슈퍼컴퓨터를 만든 Cray박사와 IBM 왓슨 연구소에서 IBM 801 컴퓨터를 만든 주역인 존 콕(John Cocke)박사이다. 특히 존 콕 박사는 RISC 초기 개념을 개척하였을 뿐만 아니라 컴파일러 최적화와 로직 시뮬레이션에 대해서도 기여한 바가 크다. 그 뒤로 1980년대에는 버클리 대학의 데이비드 패터슨(David A. Patterson)교수와 스탠포드 대학의 존 헤네시(John L. Hennessy)교수가 RISC 아키텍의 개념을 집대성한다. 그리고 그들은 각각 대표적인 RISC 상용 프로세서인 SPARC과 MIPS 아키텍처를 만들어 낸다. ARM 프로세서는 버클리 대학의 박사과정 학생들이 구현한 초기 Berkeley RISC-1에 많은 영감을 받았고 진화해 나갔다.
IBM 801 컴퓨터를 만들던 연구원들이 몇 명이 휴렛 패커드(Hewlett Packard)로 가서 PA-RISC를 만들었다. IBM은 801컴퓨터의 성공에 힘입어 RT-PC라는 상용 RISC 워크스테이션을 만들지만 상업화에 실패하고 만다. 다음 세대로 IBM은 RISC System/6000을 만 들었고 그것이 Power 아키텍처의 모체가 된다. PC시장을 인텔의 프로세서가 석권하게 되는 것을 막기 위해 급기야는, IBM과 모토롤라 그리고 애플 3사가 협약을 맺고 다음세대의 프로세서를 만드는데, 그것이 바로 PowerPC 아키텍처이다.
DEC(Digital Equipment Corporation)사에서는 1988년도에 독자적인 RISC 아키텍처를 만들지만 시장에 도입하지는 못하고 MIPS사의 프로세서를 이용하여 DECstation을 만들었었다. 그러다가 1992년도에 Alpha라는 독자적인 RISC 아키텍처를 만들어 내었다.
일본의 히타치에서도 'Super Hitachi'라는 독자적인 RISC 아키텍처를 1992년에 발표한다.
이상 컴퓨터와 마이크로프로세서의 간략한 역사였습니다.
그럼 다음에는 운영체제의 간략한 역사에 대해서 알아보도록 하겠습니다.
그럼 바이!