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롬(ROM)
롬이란 말은 "Read Only Memory"에서 온 것으로 의미상으로는 “읽어 들일 수만 있는 메모리”라는 의미이다. 램(RAM: Random Access Memory)과는 반대의 의미를 갖는 것이다.
통상적으로 알려져 있기로도 입력되어 있는 명령을 읽어 들이기만 하고 기록은 하지 못한다.
이를테면 PC에 내장되어있는 ROM BIOS가 대표적인 예라고 할 수 있는데, PC를 켤 때마다 각 구성 요소들을 점검하기 위한 정보들이 들어 있고, 모니터나 키보드 또는 여타 드라이브 등이 어떻게 연결되어 동작하는지에 대한 중요한 정보가 들어있는데, 이러한 것을 ROM Bios라고 한다.
물론, 이것은 램과 달리 전원공급이 차단되더라도 기록되어 있는 데이터는 그대로 남아있게 된다.
하지만, 통상적인 생각과는 달리 ROM에도 여러 가지 종류가 있으며 크게는 한 번 기록이 되면 수정이 불가능한 마스크 롬(Mask ROM)과 내용의 삭제와 수정이 가능한 P ROM(Programmable ROM)이라는 것이 있다.
그럼 ROM의 종류를 간단하게 보기로 하자.
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마스크 롬(Mask ROM)
마스크 롬이란 제조업체에서 롬의 제작과정에서 내용을 기억시켜서 사용자가 그 내용을 변경할 수 없게 되어있는 롬으로 롬의 원래 의미에 가장 가까운 것이다.
버전이 업그레이드 되거나 데이터 상에 중대한 결함이 있을 때 내용의 수정이 필요하다면 칩 자체를 다시 제작해야만 하는 경우가 생기기 때문에 거의 사용이 되지 않는다.
PROM(Programmable ROM)
70년 대 후반에 Texas Instrument사에서 개발한 ROM으로 단 한 번의 수정만 가능하다. 제작 당시에는 데이터가 없는 상태이며 초기 기록을 비롯해서 수정시에는 ROM-Writer를 이용해서 데이터를 기록한다.
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EPROM(Erasable Programmable ROM)
EPROM은 말 그대로 필요할 때 기억된 데이터를 지우고 새로운 데이터를 기록할 수 있는 롬이다.
EPROM도 PROM과 마찬가지로 데이터가 없는 상태로 만들어 지는데, ROM-Writer로 데이터를 기록하게 된다.
이때 기록에 쓰이는 레이저에 의해서 열이 발생하게 되며 이로 인해 ROM을 굽는다는 말이 나오기도 했다.
또, 데이터를 지울 때는 롬의 가운데 부분에 위치한 동그란 투명 플라스틱 구멍을 통해서 자외선을 약 8분 정도 쏘여주면 기존의 데이터가 지워진다.
자외선에 데이터가 지워지므로 자외선이 포함된 자연광에 노출이 되어도 데이터가 지워지게 된다.
PROM과는 필요에 따라서 데이터를 지우고 기록할 수 있는데, PC에서는 이 롬부터 바이오스를 저장에 사용했다.
EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM)
필요에 따라서 데이터의 삭제와 기록을 할 수 있다는 점은 EPROM과 같지만 전기적 신호를 인가해서 데이터의 기록과 삭제가 이뤄진다는 것이 다른 점이라 할 수 있다.
전기적 신호에 의해서 기록과 삭제가 이뤄질 수 있으므로 전의 것보다 훨씬 편리하고 기록/삭제의 시간이 짧아졌다고 할 수 있다.
기록은 5V의 전압이 인가되고 삭제시에는 24V의 전압이 인가하는데, 한 번의 전기적 신호에 의해서 1비트의 데이터를 조절할 수 있다.
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플래시메모리(Flash Memory)
개념적으로는 EEPROM과 같은 원리를 갖지만 소프트웨어적인 제어만으로 12V의 전압이 인가 됨으로 인해 데이터의 기록/삭제가 이뤄지는 것이 다른 점이다.
따라서 사용하기에 편리한 장점을 가지며 이러한 장점때문에 현재 PC에 많이 사용된다.
또한 기존의 FDD에 비해서 대용량화가 가능하고 HDD에 비해서 내구성이 높고 소형화가 가능하다는 특성을 갖고 있어 현재 디지털 카메라 저장매체를 비롯하여 소형 보조기억장치로 많이 사용되고 있다는 것도 특징이다.
FSB(Front Side Bus)
누가 뭐래도 컴퓨터의 성능에서 가장 우선이 되어야 할 것은 CPU의 성능이다. 하지만 아무리 CPU의 성능이 뛰어나더라도 그것은 CPU칩셋 안에서의 내부적인 클럭 스피드에 불과할 뿐이다.
이 말은 아무리 CPU의 클럭 속도가 빠르더라도 주변장치와의 원활한 정보교환이 일루어지지 않으면 아무런 소용이 없다는 말이다.
예를 들어서 아주 넓게 잘 포장된 도로가 있으며 많은 차들이 탁 트인 길을 통해서 시원하게 달리고 있다고 가정하자. 그러다가 앞에 다리가 하나 있는데 그 다리라는 것이 도로와는 전혀 어울리지 않게 편도 1차선씩 왕복 2차선으로만 나있다면 조금만 차량이 증가해도 병목현상으로 인해 곧 교통 지옥의 현장으로 변하게 될 것이다.
CPU에 있어서도 고속의 데이터 처리능력 만큼이나 고속 송수신 능력이 중요하다는 것이다.
여기서 바로 FSB라는 것이 CPU가 외부의 주변장치와 데이터를 주고 받는 통로역할을 하는 외부 데이터버스가 되는 것이다.
Intel의 제품에서는 FSB라는 말을 사용하기 시작한 것은 PII-350MHz의 출시와 함께이며 AMD는 Athlon이 출시되면서부터이다. 이후 신제품이 출시할수록 FSB의 향상에도 신경을 많이 쓰고 있다.
P4프로세서의 경우에는 400MHz의 FSB를 지원하는 것으로 시작해서 현재는 P4-3.06프로세서가 553MHz의 버스 스피드를 자랑한다.
하지만, 단순하게 CPU의 클럭이 높고 FSB의 속도가 빠르다고 해서 컴퓨터가 완전한 성능을 발휘하는 것은 아니다. 당연한 이야기가 될지도 모르지만 CPU로부터 데이터를 송수신하는 메모리, 하드디스크, VGA카드 등의 성능 또한 중요한 역할을 한다.
어차피 고속의 CPU나 대용량의 FSB를 필요로 하는 프로그램 자체가 고용량의 주변기기에서 감당이 가능해야 원활한 작업이 이루어지기 때문이다.
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오버클럭(Over Clock)
오버클럭이란 CPU를 제작한 업체가 공식적으로 보장하는 클럭 속도 이상으로 CPU를 동작시키는 것이다.
오버클럭이 가능한 이유는 무엇일까?
그것은 CPU의 생산과정을 보면 알 수 있는데, 어떤 CPU라도 같은 이름을 갖는다면 같은 공정에서 생산이 되는 것이다.
여러 가지 이유가 있겠지만, 납기일과 수율(불량률) 등의 이유로 제조사는 CPU를 생산할 때 클럭을 따로 정하지 않으며 제품의 결과에 대해 여유를 두고 공식적으로 보증하는 클럭을 결정하게 되는 것이다.
다시 말해서 판매되는 제품에 명시된 클럭은 제조사가 소비자들에게 하는 약속일 뿐이지 꼭 그 클럭으로만 동작을 하는 것은 아니라는 것이다.
예를 들어 1.65GHz 정도의 CPU가 생산이 되었다고 가정하면 제조사에서는 당연히 클럭에 여유를 두기 위해 1.6GHz이하로 보증을 해버린다.
CPU의 클럭 스피드는 FSB의 클럭에 일정한 배수를 곱해서 결정이 된다.
예를 들어 Intel계열의 P4 1.6GHz를 보자면 FSB 100MHz에 16이라는 배수를 곱해서 나오는 결과로 결정되는 것이다. 또 2.2GHz는 22(배수) X 100MHz(FSB)의 결과가 되는 것이다.
여기에서 오버클럭을 하는 원리를 알 수 있게 된다. 곱해지는 두 가지인 배수나 FSB 중에 하나만 올려주면 되는 것이다.
AMD는 이 두 가지를 모두 조절이 가능하지만, Intel의 경우에는 오버 클럭을 쉽지 않게 하기 위해서 배수를 고정하여 임의로 변경할 수 없게 했기 때문에 Intel 제품으로 오버 클럭을 하려면 FSB를 조절해야하는 것이다.
그러나 오버클럭을 실행하기 전에 꼭 알아두어야 할 것은 제조사에서 아무리 클럭 스피드의 여유를 두고 보증을 한다고는 하지만 오버클럭은 CPU에 상당한 부하를 주게 된다는 것이다.
또한 보증하는 속도 이상으로 동작을 하는 것이므로 만일의 문제가 생겼을 때에는 무상 AS에서 제외되기 때문에 모든 책임을 자신이 져야된다는 것이다.
따지고 보면 요즘과 같이 엄청난 성능을 발휘하는 프로세서가 장착되는 마당에서 오버클럭은 말 그대로 오버라고 할 수 있으며, 별로 권장하고 싶은 방법이 아니다.
또 오버클럭을 한다 하더라도 구동 중에 PC가 다운이 되는 등의 이상이 생긴다면 오버클럭 자체에 문제가 있는 것이므로 하드웨어에 익숙치 않은 사람들은 유의를 하도록 해야 할 것이다.
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사진설명 : Toshiba의 연료전지 *출처: http://www.toshiba.co.jp
연료전지
연료전지란 수소와 산소의 화학 반응으로 전기를 생산하는 일종의 발전기에 해당한다. 혹시 독자 여러분들께서는 중학교나 고등학교 때 배운 “물의 전기분해”를 기억하시는가?
쉽게 말하자면 연료전지라는 것은 물을 전기 분해하여 수소와 산소가 발생하는 반응을 반대로 한 것이다.(이렇게 반대로 하는 것을 역반응이라고 한다.)
즉 수소와 산소를 반응시켜서 전기에너지와 열에너지를 얻는 것이다. 산소는 공기에 21%에 해당할만큼 풍부하게 포함이 되어있기 때문에 효율적이며 수소원으로는 천연가스(메탄)을 사용하게 되는 것이다.
언뜻 듣기로 “연료전지”라고 하면 무언가를 불에 태워서 그것의 열에너지를 이용해서 전기에너지를 얻는 것으로 이해하기 쉽지만, 실제로는 그 자체가 직접적인 발전을 수행한다고 보면 된다.
연료전지는 조용하며, 공해가 배출되지도 않고, 효율에 있어서도 발전효율 40%와 난방효율 80%라는 최고 수준의 효율을 자랑하기 때문에 오래 전부터 그 중요성이 부각되어 각광을 받고 있었던 분야였지만 기술적인 문제로 인해 이제서야 상용화가 이뤄지는 셈이라고 볼 수 있는 것이다.
특히 연료로 사용되는 메탄은 천연가스 이외에도 하수도처리장과 쓰레기 매립지, 동물의 배설물에서도 쉽게 얻을 수 있으므로 이러한 것을 효율적으로만 이용한다면 환경 친화적인 발전으로도 손색이 없다.
연료전지에 대해 재미있는 일화를 하나 소개하자면 연료전지는 NASA의 Apollo 우주선의 전력공급에 사용 되었을 뿐만 아니라 부산물로 생성되는 수증기는 식수의 역할을 해주었다는 것이다.
이외에도 수많은 장점들을 지니고 있어, 오래 전부터 각지에서 관심을 갖고 개발에 박차를 가하고 있기 때문에, 배터리 분야 이외에도 난방 에너지, 자동차의 연료 등으로 상용화가 될 날을 기대해도 좋을 것이다.
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