컴퓨터 세대의 발전 1세대부터 현재

컴퓨터는 사용한 소자에 따라 세대를 분류합니다. 현재의 컴퓨터는 5세대이며 넓게는 4세대까지도 포함할 수 있습니다.

1세대

진공관 세대. 에니악이라는 컴퓨터에 대해 들어보신 적 있을 것입니다. 1946년 프레스퍼 에커트와 존 모클리가 18,800개의 진공관을 사용해 에니악을 만들었습니다. 미사일의 탄도학을 계산하기 위해 사용되었습니다. 에니악은 크기가 엄청나기로 유명하죠. 길이 24미터 무게는 30톤, 2층 건물 수준의 높이까지 굉장한 크기였습니다. 그런데 이 에니악은 당시로서는 매우 빠른 연산을 해내는 컴퓨터였습니다. 1초에 3천여 개의 두 숫자의 곱셈 연산할 수 있었습니다. 연산 속도는 0.001초(1ms) 정도입니다. 기본 회로 소자로 진공관을 사용했기에 1세대(진공관 세대) 컴퓨터입니다. 진공관은 필라멘트를 가진 전구 크기의 전자 튜브이기에 컴퓨터의 부피가 크고 가격이 매우 비쌌으며, 진공관의 수명이 짧았기 때문에 컴퓨터의 수명도 짧았습니다. 

주기억장치로는 자기 드럼을 많이 사용했습니다. 이때는 주로 컴퓨터 기기 자체 개발에 중점을 둔 시기였기에 대중화가 되지는 않았고 대부분 제한된 환경에서 과학 기술용으로 사용하였습니다.

2세대

트랜지스터 세대. 트랜지스터를 기본 회로 소자로 사용했고, 대략 1950년 후반에 제작되었습니다. 트랜지스터는 진공관에 비해 부피가 훨씬 작고 전력 소모량도 적으며 수명 또한 길었습니다. 유지비도 줄어들고 신뢰도도 높아져서 이 세대부터가 컴퓨터의 대중화가 가능해진 때라고 할 수 있습니다. 트랜지스터는 전기적으로 제어되는 스위치이며 on과 off를 수백만 번 반복할 수 있습니다. 전류의 흐름을 다소 방해하는 물질(저항,resistor)을 통해 전기를 보내므로 특정 전기 펄스에 다르게 반응하도록 고안된 여러 종류의 논리 회로를 구성할 수 있습니다. 연산 속도가 0.000001초(마이크로초)로 빨라졌고 통신할 수 있었으며, 포트란과 코볼 등의 고급 언어를 사용할 수 있었습니다. 주기억장치에는 자기 코어를 사용했고, 자기 테이프와 같은 보조 기억장치를 활용할 수 있게 되었습니다.

3세대

집적회로 세대. 집적회로는 2개 이상의 트랜지스터를 납땜으로 접합시키는 게 아닌 하나의 칩 속에 넣어서 만든 복합 트랜지스터입니다. 칩 하나에 많은 양의 트랜지스터를 넣어서 컴퓨터의 부피를 줄인 것입니다. 이때 대부분의 집적회로는 실리콘으로 이루어져 있습니다. 정확히는 실리콘이라는 물질에 붕소와 같은 불순물을 섞어서 반도체의 형태로 만듭니다. 연산 속도는 10억분의 1초로 빨라졌습니다. 이 집적회로 세대에 운영체제와 같은 컴퓨터 운영 프로그램이 개발됐습니다.

4세대

고밀도 집적회로 세대. 집적회로를 만드는 과학 기술의 진보에 따라 밀도가 더 높은 고밀도 집적회로가 제작되었습니다. 1970년대 후반부터 제작되었고 주기억장치로 고밀도 집적회로를 사용했습니다. 연산 속도는 1조분의 1초 단위로 향상되었습니다. 이때부터 각종 산업 기기에 마이크로프로세서가 응용되면서 공장 자동화 시대를 앞당겼고, 사람 대신 위험한 일을 수행하는 산업용 로봇이 출현하게 되었습니다. c언어와 같은 프로그래밍언어를 이해하고 인공지능과 같은 아이디어를 실현하는 것이 가능합니다. 4세대 컴퓨터는 오늘날에도 우리 곁에 흔히 있습니다.

5세대

초고밀도 집적회로 세대. 고밀도 집적회로 세대보다 더 높은 밀도로 회로를 만드는 현재진행형이자 미래의 세대입니다. 4세대보다 더 고밀도로 회로를 제작할 수 있게 되었습니다. 그에 따라 연산 속도가 훨씬 빨라지게 되었고 자동화 프로그램을 더 포괄적이고 폭넓게 실행 가능해졌습니다. 컴퓨터 작업 수행을 더욱 자동화 시키는 것을 넘어 인공지능기술로 인간의 자연어를 이해해 작업을 수행할 수 있게 되었습니다.