최초의 컴퓨터인 에니악은 30톤 무게에 방 전체를 차지할 정도로 거대했습니다. 진공관에서 현대 마이크로칩까지, 컴퓨터의 놀라운 진화 과정을 살펴봅니다.
최초 컴퓨터의 탄생과 그 엄청난 크기
오늘날 우리는 손바닥 크기의 스마트폰으로 놀라운 계산 능력을 활용하고 있습니다. 하지만 불과 75년 전, 최초 컴퓨터는 상상조차 할 수 없을 만큼 거대했습니다. 1946년에 공개된 최초의 전자식 범용 컴퓨터 에니악(ENIAC)은 무려 30톤에 달했고, 167제곱미터(약 50평)의 공간을 차지했습니다. 이는 오늘날 아파트 한 채 크기와 맞먹는 규모입니다. 왜 초기 컴퓨터는 이렇게 컸을까요? 그리고 어떻게 오늘날의 초소형 기기로 진화할 수 있었을까요?
최초 컴퓨터 에니악의 놀라운 스펙
에니악(Electronic Numerical Integrator and Computer)은 2차 세계대전 중 미국 펜실베이니아 대학에서 개발되었습니다. 이 컴퓨터는 당시로서는 혁명적인 기계였지만, 현대 관점에서 보면 그 사양은 놀랍도록 원시적입니다.
에니악의 물리적 특성
– 무게: 약 30톤 (코끼리 5마리 무게)
– 크기: 길이 24m, 높이 2.4m, 너비 0.9m
– 전력 소비: 시간당 150kW (현대 가정 100채가 사용하는 전력량)
– 구성 요소: 17,468개의 진공관, 7,200개의 다이오드, 1,500개의 릴레이
– 데이터 저장: 20개의 10자리 숫자 저장 가능 (오늘날 스마트폰의 수조 분의 1)
이 거대한 기계는 당시 미군의 포탄 궤적 계산을 위해 설계되었으며, 인간 계산사가 수주일 걸리던 작업을 단 30초 만에 처리할 수 있었습니다. 최초 컴퓨터의 이런 혁신적 계산 능력은 그 크기를 상쇄할 만큼 가치가 있었습니다.
최초 컴퓨터가 거대했던 이유
에니악을 비롯한 초기 컴퓨터들이 이렇게 거대했던 데는 여러 기술적 한계가 있었습니다.
진공관 기술의 한계
초기 컴퓨터는 현대 트랜지스터의 전신인 진공관을 사용했습니다. 진공관 하나는 전구보다 약간 큰 크기로, 단 하나의 비트(0 또는 1)를 처리하는 데 사용되었습니다. 에니악에는 무려 17,468개의 진공관이 필요했으니, 그 크기가 어마어마했던 것은 당연합니다.
냉각 시스템의 필요성
진공관은 엄청난 열을 발생시켰습니다. 에니악이 가동될 때 실내 온도는 50도까지 올라가곤 했습니다. 이 열을 식히기 위해 대형 냉각 장치가 필요했고, 이 또한 컴퓨터의 크기를 증가시키는 요인이었습니다.
필라델피아에서는 에니악이 동작할 때마다 도시 전체의 전등이 어두워졌다는 유명한 이야기도 있습니다. 그만큼 최초 컴퓨터는 엄청난 전력을 소비했던 것입니다.
컴퓨터 크기의 혁명적 진화
최초 컴퓨터부터 현재까지, 컴퓨터 크기의 변화는 가히 혁명적입니다.
트랜지스터의 발명과 집적회로
1947년 트랜지스터의 발명은 컴퓨터 역사의 중대한 전환점이 되었습니다. 진공관보다 현저히 작고, 더 적은 전력을 사용하며, 더 신뢰할 수 있었습니다. 1958년에는 집적회로(IC)가 발명되어 여러 트랜지스터를 하나의 작은 칩에 집적할 수 있게 되었습니다.
무어의 법칙과 마이크로프로세서
1965년 인텔의 공동 창업자 고든 무어는 집적회로의 트랜지스터 수가 약 2년마다 두 배로 증가할 것이라 예측했습니다. 이 ‘무어의 법칙’은 놀랍게도 지난 수십 년간 정확히 들어맞았습니다.
1971년 인텔은 4004 마이크로프로세서를 출시했는데, 이는 단일 칩에 2,300개의 트랜지스터를 포함했습니다. 오늘날 최신 프로세서에는 수십억 개의 트랜지스터가 들어 있습니다. 컴퓨터의 크기는 줄어들었지만, 성능은 기하급수적으로 향상된 것입니다.
오늘날의 최초 컴퓨터 유산
최초 컴퓨터 에니악에서 현대 슈퍼컴퓨터까지의 발전은 엄청납니다:
– 에니악(1946): 방 크기(167㎡), 30톤, 초당 5,000번 계산
– 아이폰 13(2021): 손바닥 크기(146g), 초당 15조 8천억 번 계산
최초 컴퓨터와 현대 스마트폰을 비교하면, 약 3천만 배 작아졌으면서도 3억 배 이상 빨라졌습니다. 이는 자동차가 지난 75년 동안 현재 크기의 3천만분의 1로 줄어들면서 속도는 3억 배 빨라진 것과 같은 놀라운 발전입니다.
이런 발전 속도는 다른 어떤 기술 분야에서도 찾아볼 수 없는 컴퓨팅 산업의 독특한 특성입니다. 최초 컴퓨터의 개발자들이 오늘날의 스마트폰을 봤다면 아마도 마법처럼 여겼을 것입니다.
미래의 컴퓨터는 얼마나 작아질까?
컴퓨터 기술이 놀라운 속도로 발전해왔지만, 물리적 한계에 직면하고 있습니다. 현재의 실리콘 기반 트랜지스터는 양자 효과로 인해 더 이상 작아지기 어려운 지점에 도달했습니다.
그러나 양자 컴퓨팅, 분자 컴퓨팅, 생물학적 컴퓨팅 같은 새로운 기술이 등장하며 또 다른 혁명을 예고하고 있습니다. 미래의 컴퓨터는 우리가 볼 수도 없을 만큼 작아질 수도, 또는 완전히 다른 형태로 진화할 수도 있습니다.
최초 컴퓨터에서 시작된 이 놀라운 여정은 아직 끝나지 않았습니다. 다음 75년 후의 컴퓨터는 어떤 모습일지, 상상하는 것만으로도 흥미롭습니다.
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