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여러분들께서는 "클럭"이 뭔지 아시는가? 시계? 그것도 맞다. 하지만 컴퓨터 하드웨어에서의
클럭의 의미는 약간 다르다. 하지만, 시간 하고는 여전히 관계가 있다.
먼저 디지털 회로에서의 신호는 어떤 식으로 작동하는가에 대해 알아볼 필요가 있다. 두
디지털 기기 사이에서 어떤 신호가 존재한다고 가정해보자. 사실, 아날로그라고 해서 "신호" 의 의미가 크게 다른 건 아니지만 그 방식에서 차이가
있으므로 일단 디지털을 가정해본다. 이 신호는 몇가지 전기적 특성을 갖고 있다.
일단 전압에 대해서 얘기해보자. 전압이라는건, 말 그대로 전기의 압력이라고 보시면 된다.
전기가 얼마나 '세차게' 흐르는가를 측정하는 것이다. 단위는 보통 V (Volt = 볼트)를 사용한다. 그런데 여기서 전기적 신호가 흐를 때는
아무런 방해없이 흐르는게 아니다. 우리가 여기서 말하고 있는 회로라는 것은, 유선 임을 가정하고 출발한 것이다. 따라서, 그 선안에서 전기가
통할 때, 전자 들이 그 선 안의 구성 물질과 수없이 부딪치고 충돌한다. 이런 현상이 바로 그 뜻도 명쾌한 "저항"이다. 혹시, 여러분들중에
오버클럭커가 계시다면, "오버를 했는데 컴퓨터가 자주 다운되더라... 그런데 전압을 좀 올렸더니 잘 되더라..."라는 경험을 하셨을 분들이
계시리라 본다. 이제 그게 왜 그런지 이해가 되셨으리라 본다. 더 빠르게 전기가 흐르는데 CPU안의 회로에서 저항이 너무 심해 신호 전달이 잘
안되는 현상이 발생했던 것이다. 그렇다면 해결책은? 전기가 더 힘있게, 세차게 흐르도록 해주면 된다. 이게 바로 전압을 올리는거다. 그런데
전압을 올렸더니 열이 많이 나는 현상도 경험하셨을 것이다. 이것도 역시, 전자들이 회로안에서 구성물질과 수없이 충돌하기 때문에 그 과정에서 열이
발생하는 것이다.
두번째로 전류라는 것은, 어떤 전기적 신호의 구성체, 그러니까 전하(電荷)가 연속적으로
이동하는 현상을 말한다. 말 그대로 "전기의 흐름"이라고 해석하시면 되겠다. 전류는 하드웨어 사이트 상에서는 잘 언급되지 않는 말인데, 근래에
와서 가끔 등장하고 있다. 그 이유는 펜티엄4 3.06GHz 이상의 제품부터는 메인보드에서 허용할 수 있는 전류 기준이 높아져야 한다는 뉴스가
나왔었기 때문이다. (대다수의 사이트에 전력 소모량 때문이라고 잘못 알려졌었다.) 전류의 측정을 위해서는 암페어 (A) 라는 단위를
사용한다.
마지막으로... 주파수라는 것은 위에 언급했던 전압, 전류 와는 성격이 좀 다르다. 전압과
전류의 수치를 곱하면 전력(Watt로 측정)이 나오는데, 주파수는 이 공식에는 안 들어가 있다.
위와같은 전기신호가 1초에 위와같은 Sin파가 한번 제위치로 돌아오면 1Hz (또는
1Clock)이다.
신호가 흐를 때, 이 현상을 측정 장비로 관찰해보면 가만히 전달되는게 아니고 어떠한
특정값을 중심으로 마구 흔들리며 전달된다. 이것을 파동 이라고 하는데, 측정을 할 때에는 같은 상태가 1초동안 몇번 돌아오는가를 기준으로 한다.
예를 들어, 위의 그림처럼 어떤 전기적 신호가 수학에서의 Sin곡선 비슷하게 0도에서
360도까지 한번 왔다고 생각해보자. 여기서 '어떤 특정 값"은, 그러니까 y축(보통 전자회로에서 y값은 전압(Volt)이다.) 의 값은 0으로
생각해보자. 0도에서 360도 방향으로 x축(보통의 전자회로에서 x축은 시간(time) 이다.)을 따라 이동해가면서 Sin파가 그리는 면적의
합이 0이되는 순간(1 Cycle)이 몇번 돌아오느냐가 바로 Hz의 정의이다.
실제로 우리가 하드웨어 분야를 얘기할때는 Hz라는 단위는 너무 작다. 무게를 생각해보면,
우리는 1000그램이 1킬로그램이라는 것을 안다. 여기다가 1000을 더 곱하면 "킬로"라는 단위대신 "메가"라는 단위가 붙고, 다시 1000을
곱하면 "메가"대신에 "기가"라는 단위가 붙는다. 따라서, Hz에도 같은 단위를 적용시켜보면 1000Hz=1KHz가 되고,
1000KHz=1MHz가 되고, 1000MHz=1GHz가 된다. 그러니까, 펜티엄3 1GHz 제품이 있다고 보면, 이 제품에 흐르는 신호는
1000x1000x1000=1,000,000,000 번 원래의 상태로 되돌아 오는 신호라는 것이다.
여기서 GHz, MHz같은 단위가 많이 나왔었다. 이렇게 어떤 기준 시간안에 같은 상태가
반복되는 것을 주파수, (Frequency) 또는 '클럭(Clock)'이라고 부르는 데, 우리는 하드웨어를 말할 때는 후자를 더 많이 쓰고
있다.
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