리짜르도의 즐거운 인생 이야기

양자 컴퓨터에 대해 알아보자 (1)

현재 양자론의 원리를 정교하게 이용한 미래의 컴퓨터인 ‘양자 컴퓨터’가 주목을 받고 있다.

양자 컴퓨터는 아직 기초 연구 단계이지만, 실현되면 현재의 슈퍼컴퓨터는 발꿈치에도 미치지 못하는 초고속 계산을 할 수 있다고 한다.

양자 컴퓨터의 역사는 의외로 오래되었다. 그 원리는 1985년에 영국의 물리학자인 데이비드 도이치(David Deutsch)가 고안했다. 그러나 현실적인 응용이 되면 이야기는 달라져서, 그 어려움 때문에 한동안 일부 전문가들의 화제로만 머물렀다. 그 후 1994년 미국 벨연구소의 피터 쇼어 박사가 양자 컴퓨터를 사용하면 인수분해가 초고속으로 이루어지는 것을 보여 줌으로써 상황은 급변했다.

인수분해란 예를 들어 221이라는 수를 ‘221=17X13’과 같이 더욱 작은 수의 곱셈 형태로 나타내는 것이다. 인수분해는 큰 수가 될수록 계산이 번거로우므로, 순서대로 여러 가지 수로 나누어 보아 나머지가 생기는지 아닌지를 확인해야 한다.

예를 들면 1만 자리의 정수를 인수분해하려면 현재의 슈퍼컴퓨터로는 1000억 년 이상 걸린다. 그러나 양자 컴퓨터를 이용하면, 단 몇 시간에 끝낼 수 있다고 한다. 현재 인터넷 등에서 보급되고 있는 ‘RSA 암호’는 인수 분해의 어려움을 이용해서 만들어졌기 때문에, 장차 양자 컴퓨터가 보급되면 RSA 암호로 만들어진 문장은 간단하게 해독된다고 한다.

「양자 컴퓨터의 비밀은 아주 큰 수의 병렬 처리」

양자 컴퓨터는 현재의 컴퓨터와는 전혀 다른 원리에 기초해서 만들어진다. 보통의 컴퓨터는 모든 수를 0과 1만을 사용한 2진법으로 다룬다. 예를 들어 2진법의 0은 0,1은 1, 2는 10, 3은 11, 4는 100, 18은 10010이 된다. 그리고 0과 1은 ‘전류가 흐르지 않는 상태=0’ ‘전류가 흐르고 있는 상태=1’ 등의 방법으로 표현된다.

보통의 컴퓨터에 2진법으로 2자릿수까지의 4개의 수 00, 01, 10, 11(10진법에서 0~3)을 데이터로 입력하고 어떤 처리(입력값을 2배로 해서 출력하는 등)를 하는 경우, 00을 입력하고 그 처리가 끝난 다음에 01을 입력해 다음 처리를 하는 것처럼, 입력 데이터마다 하나의 계산을 한다. 즉, 4개의 데이터에 대해서는 4회의 입력과 계산이 필요하다.

그런데 양자 컴퓨터는 1개의 처리 장치에 00, 01, 10, 11의 4개의 데이터를 한 번에 입력해서 한 번에 계산하는 ‘병렬 처리’를 할 수 있다. 2진법에서 3자릿수를 입력하는 경우라면 2³(=8)가지, 2진법에서 10자리의 데이터라면 2¹⁰=1024가지, 30자리의 데이터라면 2³⁰=10억 7374만 1824가지 조합을 한번에 계산할 수 있다. 양자 컴퓨터는 데이터의 자릿수가 커질수록 위력적이다.

「양자 비트는 0과 1을 동시에 해석」

양자 컴퓨터는 ‘병렬 처리’를 가능하게 하는 것은 양자론의 독특한 사고방식인 ‘공존 상태(중합 상태)’이다.

보통 컴퓨터에서는 전류가 흐르거나 흐르지 않는 2가지 상태를 각각 1과 0에 대응시켜 계산한다.

이 1과 0으로 표시되는 정보의 최소 단위를 ‘비트’라고 한다.

예를 들면 10진법에서 0에서 3까지의 수 (합계 2²개)는 2비트로 표현되고, 0에서 7까지의 수(합계 2³개)는 3비트로 표현된다.

한편 양자 컴퓨터의 경우 양자론에 의해서 행동하는 적당한 2개의 상태를 준비해 그것들을 0과 1에 대응시킨다. 그리고 그것들을 공존 상태로 해서 ‘양자 비트’를 만든다.

IBM 계열 PC를 처음 접한 건 대략 30년전이다.

그후 수많은 Microsoft OS가 업데이트 되었으며 그에 걸맞게 하드웨어적이나 소프트웨어적으로도 

많은 발전이 이루어져 모든 사람들의 실생활에 상당한 기여를 했다고 생각된다.

마이크로소프트의 운영체제 점유율이 95%가 되니 과히 MS OS 공화국이 아닐까 생각된다.

본 블로그를 운영하면서 IBM PC 계열 하드웨어나 소프트웨어에 더욱 깊은 공부를 하게된 계기가 

되었고 한층 넓게 지식을 확장하고 싶은 열망이 생기기도 한다.

[IBM 컴퓨터]

지금까지는 대형마트 전자제품 매장에 비치되어 있던 애플PC (Mac)를 수박 겉 핥기로 접했는데 

리얼 Mac 제품 (Mac Pro, MacBook Air 등) 사용전 (가격이 워낙 고가인 관계로) 일반 PC에 Mac OS X를 

설치하여 본격적으로 공부하기로 했다.

우선 Mac OS 버전 체계를 살펴 보기로 한다.

[애플 Mac 컴퓨터]

[MS OS vs Mac OS]

애플에서 판매하는 매킨토시 (Macintosh) 컴퓨터인 맥북, 아이맥 등에는 기본으로 OS X라는 운영체제가 설치되어 있다.

OS X는 Mac OS의 열번째 버전으로 X는 알파벳이 아닌 로마 숫자 10을 의미한다.

OS X는 애플이 1996년 인수한 NeXT로부터 시작되었고, 그 바탕은 유닉스의 일종인 마하(Mach) 커널과 BSD의 

하이브리드 커널 형태를 취하고 있다.

OS X 이후 버전은 OS XI, OS XII 형태를 취하지 않고, OS X v10.8, OS X v10.9와 같이 숫자로 표시한다.

현재 최신 OS는 MacOS 시에라로써 2016년 9월20일 (v10.12) 애플스토어에서 배포된 후 2017년 7월19일 v10.12.6으로 업데이트 되어있다.

다음 내용은 일반 PC에 Mac OS X를 설치할 수 있게끔 변경한 해킨토시를 설치하는 과정을 소개한다.

광디스크 시스템 (Optical Disk System) - CD/DVD/Blue-ray

광디스크(Optical Disk)는 플로피 디스크의 부족한 용량을 극복한 저장 매체로 

주로 멀티미디어 데이터의 저장에 사용되고 있다.

즉 음악, 그림, 사진 또는 영화 등 비교적 용량이 큰 데이터를 저장하는데 사용되는 메모리이다.

광디스크 시스템은 레이저 광을 이용하여 음성, 문자, 영상 등의 데이터를 

알루미늄 등 금속성의 원반에 기록한다.

데이터를 읽을 때에는 레이저 광선을 원반에 쏘아 알루미늄 원반에 기록된 데이터의 반사를 

이용하여 데이터를 재생하게 된다.

광디스크 시스템에는 CD (Compact Dick)와 DVD (Digital Video Disc)가 있다.

CD는 650MB까지 기록할 수 있으며, DVD는 8.6GB까지 담을 수 있으므로 CD 13장이나 되는 

대규모의 데이터를 저장할 수 있다.

이 외에도 50GB의 큰 용량의 데이터를 저장할 수 있는 블루레이(Blu-ray) 디스크가 있다.

1. CD (Compact Disk)

CD에는 크게 오디오 저장방식과 컴퓨터 저장방식으로 나눌 수 있다.

오디오 데이터를 저장하기 위해서는 CD-DA(Digital Audio) 포맷을 사용하며, 컴퓨터 데이터를 

표현하기 위해서는 CD-ROM(Read Only Memory)을 사용한다.

CD는 사용 용도에 따라서 읽기 전용인 CD-ROM, 쓰기가 가능한 CD-R(Recordable) 

그리고 재사용이 가능한 CD-R/W(ReWritalbe)로 구별할 수 있다.

예전에는 데이터 저장용으로 많이 사용되었으나 용량이 적어 사용에 많은 제한이 있다.

DVD가 보편화 되면서 CD의 사용이 많이 줄었다.

2.DVD (Digital Video Disk)

DVD 플레이어는 1997년에 등장 하였고, 과거의 VHS 비디오테이프를 대체하여 사용되고 있다.

DVD는 CD와 유사하며, 레이저 광선을 사용하여 데이터를 쓰고 읽는 광저장장치이다.

CD에 비해 약 7배 정도 많은 데이터를 저장할 수 있는 대용량 저장 장치로써, 

약 133분 분량의 고화질 비디오를 저장할 수 있으며, MPEG-2 형식의 영화 한 편을 저장할 수 있다.

3.블루레이(Blu-ray) 메모리

고선명(High Definition) 비디오의 디지털 데이터를 저장할 수 있도록 만들어진 광저장 장치이다.

DVD에서 사용된 적색 레이저보다 파장이 짧은 청색 레이저를 사용하므로 DVD에 비해 더 많은 

데이터를 담는 것이 가능하다. 블루 레이저를 사용하기 때문에 블루레이 메모리라 부르게 되었다.

단층 사용시에는 일반 영화는 13시간, 고화질급(HDTV) 영상은 2시간 분량에 해당하는 

25GB의 데이타 저장 능력이 있다.

복층 사용시에는 50GB의 데이터를 저장할 수 있다.

광디스크 시스템 [ODD (DVD 드라이브)] 종류와 선택

▶ ODD 드라이브 종류 ◀

(ODD : Optical Disc Drive)

1. DVDRW 드라이브 (Drive)

DVD 드라이브는 다음과 같이 세 가지 제품군으로 나눌 수 있다. 

어떤 제품이건 간에 읽기/쓰기 속도가 빠른 제품이 좋다.

1) DVDROM : DVD 읽기만 가능한 제품이다. 몇 년 전 유행했던 제품으로 지금은 사용하지 않는다.

2) DVD COMBO : DVD (읽기와 CDRW (CD 읽기/쓰기) 기능이 있는 제품이다. 

제조업체에서 데스크톱 컴퓨터를 만들 때 원가절감을 위해 흔히 사용했던 제품이다.

3) DVDRW : 일반적인 조립 PC에서 사용하는 제품이다. DVDR(읽기), DVDW(쓰기) 외에 

CDRW(CD 읽기/쓰기) 기능이 함께 내장되어 있어 가장 인기 있는 제품이다.

2. Blueray 드라이브

블루레이 드라이브(BD)는 크게  두 가지 제품군으로 나눌 수 있다. 

역시 읽기/쓰기 속도가 빠른 제품이 좋다.

1) 블루레이콤보 (Blueray COMBO) : DVDRW 기능에 BD-R(블루레이 읽기) 기능이 있는 제품이다. 

BD-W(블루레이 쓰기) 기능은 사용할 수 없다.

2) 블루레이레코더 (Blueray Recorder) : 10만원 대의 가격이지만 CDRW, DVDRW, BD-RW 기능이 결합되어 있으므로 

모든 디스크를 읽을 수 있을 뿐 아니라 모든 디스크에서 쓰기 작업을 할 수 있다.

동영상을 CD, DVD, 블루레이(BD) 형태의 디스크로 만들고 싶은 영상 편집자들에게 추천할 만한 ODD이다.

▶ ODD 드라이브의 속도와 레코딩 방식 ◀

ODD는 CD드라이브, DVD 드라이브, 블루레이 드라이브가 있다. 

블루레이 드라이브의 속도가 가장 빠르지만 공블루레이 디스크는 공 DVD에 비해 저장용량이 

5배 이상 많기 때문에 공디스크 1매에 꽉 채워서 기록하는 시간은 블루레이 디스크가 더 오래 소요된다.

1. ODD 속도와 저장용량

2. ODD 레코딩 방식

ODD의 레코딩 방식은 ±R 방식과 ±RW 방식이 있다.

1) ±R (레코딩) : 1회만 기록할 수 있는 방식이며, 과거에는 +R, -R을 

구분하여 공디스크도 +R, -R을 선택해 사용했지만 현재는 +R, -R 공디스크를 구분하지 않는다.

2) ±RW (리라이터블) : 여러 번 다시 기록할 수 있는 방식이며 과거에는 +RW, -RW을 

구분하여 공디스크도 +RW, -RW에 맞게 사용했지만 지금은 +RW, -RW 공디스크를 같이 사용한다.

3. M-DISC (Millennial Disc)

영구 보존 가능한 공디스크에 붙어 있다. 통상적으로 1천 년 보존할 수 있다고 한다.

쓰기는 M-DISK를 지원하는 ODD에서만 할 수 있지만, 읽기는 일반 DVD 플레이어에서도 할 수 있다.

바이오스 셋업 프로그램의 메뉴 내용 알아보기 IV - Advanced Memory Settings

M.I.T > Advanced Memory Settings

시스템 메모리의 성능과 관련된 다양한 설정 항목이 제공되며 시스템 성능 향상을 위해서는 

CPU 속도 뿐만 아니라 메모리 속도도 높여줘야 한다.

☞ Memory Upgrade

메인보드 제조사에 프로파일이 등록된 XMP 메모리를 사용하는 경우 목록에서 선택하여 설정한다.

보통 XMP 메모리는 오버클러킹 테스트를 통해 검증된 메모리로 일반 메모리보다 빠른 램 타이밍과 

메모리 속도의 프로파일을 사용한다.

☞ System Memory Multiplier (SPD)

시스템 메모리 배수를 설정한다.

Advanced Frequency Settings 메뉴의 해당 항목과 이름도 같고 기능도 동일하며 어느 쪽에서 설정하든 동일하다.

☞ Performance Enhance

메모리의 성능을 Normal, Turbo, Extreme으로 설정할 수 있다.

메모리 오버클러킹 시 최대 성능을 목적으로할 때는 Extreme으로 설정하기도 하는데, 

메모리 수율이 감당하지 못하면 화면이 출력되지 않는 등의 오류가 발생할 수 있으므로 주의해야 한다.

☞ DRAM Timing Selectable

램 타이밍 제어 방식을 Auto, Quick, Expert 중에서 설정한다.

램 타이밍을 조절하려면 Quick이나 Extreme을 선택해야 한다. Quick으로 설정하면 램 타이밍과 

관련된 Channel A Timing Settings값을 설정하면 자동으로 Channel B Timing Settings 값이 동일하게 변경된다.

Extreme으로 설정한 경우에는 채널 A와 B의 램 타이밍값을 각각 설정할 수 있다.

☞ Profile DDR Voltage/Channel Interleaving/Rank Interleaving

Profile DDR Voltage는 XMP 메모리 사용 시에는 해당 프로파일 설정에 따른 전압이 표시되고, 

일반 메모리를 사용하는 경우에는 1.5V로 표시된다.

Channel Interleaving은 메모리 채널 인터리빙의 사용 여부를 설정하며, Rank Interleaving은 

메모리 랭크 인터리빙 사용 여부를 설정한다.

둘 다 기본값은 Auto로 인터리빙 기술을 사용한다.

메모리 사양을 보면 1Rank, 4Rank 형식으로 기술되어 있는 것을 볼 수 있는데, 이는 메모리 한 개가 

4개의 뱅크를 제공한다는 의미이다.

메모리 인터리빙 기술은 주소를 보다 빨리 찾기 위해 메모리 뱅크와 랭크를 중첩시켜 주소를 

분배하는 기술로 순차적으로 찾는 것보다 속도에 유리하다.

☞ Channel A Timing Settings

DRAM Timing Selectable (SPD) 설정이 Quick이나 Expert로 설정되었을 때 나오는 램 타이밍 설정이 

가능한 DRAM Timing Selectable 화면으로 많은 램 타이밍 설정 항목을 볼 수 있는데, 

주로 램 타이밍을 설정할 때는 Channel A Standard Timing Control에 있는 tCL(Cas Latency), tRCD, 

tRP, tRAS, Command Rate(tCMD) 값을 설정한다.

각 항목에 왼쪽 숫자는 현재의 값이며, 값을 변경하면 오른쪽에 표시된다.

Advanced Timing Control 항목과 Misc Timing Control 항목의 다른 항목들은 제조사에서도 

세부 설정을 공개하지 않으므로 기본값인 Auto 그대로 사용하면 된다.

☞ Channel B Timing Settings

듀얼 채널 메모리를 사용할 때는 채널 B도 채널 A와 동일한 옵션이 제공된다.

바이오스 셋업 프로그램의 메뉴 내용 알아보기 III - Advanced Frequency Settings

M.I.T > Advanced Frequency Settings

CPU의 클럭 배수, 고급 CPU 기능 설정, 베이스 클럭, 시스템 메모리 배수, 자동 오버클러킹 등 

시스템의 핵심 성능을 설정할 수 있다.

▲ Advanced Frequency Settings 화면 ▲

☞ Performance Boost

CPU의 오버클럭 배수를 Auto(기본값), Medium(43배수), High(44배수), Turbo(45배수), Ultra(46배수), 

Extreme(47배수)의 6가지 단계로 설정할 수 있다.

적절한 쿨링 시스템이 갖춰지지 않은 상태에서 오버클럭 값을 설정하면 시스템에 장애가 발생할 수 

있으므로 유의해야 한다.

☞ CPU Base Clock, Host/PCIe Clock Frequency, Processor Base Clock(Gear Ratio), Host Clock Value

오버클러킹의 핵심 요소인 베이스 클럭 속도를 설정한다.

CPU Base Clock 기본값은 Auto이며, 이 상태에서는 다른 설정 항목이 비활성화된다.

수동으로 베이스 클럭을 설정하려면 CPU Base Clock 선택 상태에서 'Page Down' 키나 '-'키를 눌러 

Manual로 전환한다.

그 다음부터는 'Page Up', 'Page Down' 키나 '+', '-' 키를 사용하여 값을 변경할 수 있다.

Host/PCIe Clock Frequency로 0.01MHz 단위로 설정할 수 있다.

베이스 클럭은 호스트인 CPU 뿐만 아니라 메모리와 PCIe 컨트롤러에도 적용한다.

Processor Base Clock (Gear Ratio)은 사전 설정된 1/1.25/1.66/2.5 호스트 클럭 승수를 설정한다.

Host Clock Value는 CPU의 베이스 클럭값으로 Host/PCIe Clock Frequency값과 

Processor Base Clock(Gear Ratio)값의 곱으로 계산된다.

☞ Processor Graphics Clock

CPU 내장 GPU의 클럭을 400MHz~4,000MHz 까지 설정할 수 있다. 기본값은 Auto이다.

☞ CPU Upgrade

CPU의 동작 속도를 사전 설정된 4.3GHz부터 0.1GHz 단위로 4.7GHz 까지의 값 중에서 설정할 수 있는 

자동 오버클러킹 프로파일 메뉴이다. 기본값은 Auto이다.

메인보드 유틸리티에서 오버클러킹을 하는 경우에도 오버클러킹 프로파일이 활용된다.

☞ CPU Clock Ratio

CPU의 클럭 배수를 설정한다. 과거에는 배수락으로 인해 설정이 불가능했으나 터보부스트 

지원 CPU는 제한된 배수까지 설정할 수 있으며, 배수락이 풀린 CPU는 원하는 클럭 배수값을 설정할 수 있다.

CPU Frequency는 CPU 속도로 베이스 클럭과 CPU의 클럭 배수를 곱한 값으로 결정된다.

☞ Advanced CPU Core Features

CPU가 지원하는 고급 기능 설정 메뉴이다.

▷ CPU Clock Ratio, CPU Frequency : CPU Clock Ratio를 설정할 수 있다.

▷ K OC : 오버클러킹 여부를 설정하는 항목으로 오버클러킹을 하려면 기본값인 Auto로 설정한다.

▷ CPU PLL Selection : CPU PLL은 CPU 클럭 제너레이터의 전압에 대한 주파수 동조 회로이다.

   동조 방식을 Auto, LCPLL, SBPLL 중에서 선택할 수 있다.

▷ Filter PLL Level : PLL 필터를 Auto, Low, High 중에서 선택할 수 있다.

▷ Uncore Ratio : 비코어(Uncore), 즉 CPU 이외의 메모리 컨트롤러, PCI Express 컨트롤러, 캐시 등의 작동 클럭을 

   베이스 클럭에 대한 배수로 설정한다.

▷ Intel(R) Turbo Boost Tech : 인텔 터보 부스트 기술의 사용 여부를 설정한다. 기본값은 Auto이다.

   Auto나 Enable 설정 상태에서는 1~4 코어별로 Turbo Ratio 값을 개별적으로 설정할 수 있다.

▷ Turbo Power Limit : 터보 모드에서의 CPU 전력 제한값을 설정한다. 전력 제한값 보다 많은 전력이 소모되면 CPU는 

    자동으로 동작 속도를 낮춰 전력 소모를 줄인다. 기본값인 Auto에서는 자동으로 절전 기능과 동작 속도 조절이 

    이루어진다.

▷ Core Current Limit : 터보 모드에서의 CPU 전류 제한값을 설정한다. 전류 제한값 보다 높은 전류가 흐르면 CPU는 

    자동으로 동작 속도를 낯춰 전류를 줄인다. 기본값인 Auto에서는 자동으로 전류 제한과 동작 속도 조절이 이루어진다.

▷ CPU Core Enabled : 멀티 코어 CPU에 대해 활성화할 코어 수를 설정할 수 있다. 기본값인 Auto에서는 모든 코어가 

   활성화된다.

▷ Hyper-Threading Technology : 인텔의 하이퍼 스레드 기술의 사용 여부를 설정한다. 기본값은 Auto이다.

▷ CPU Enhanced Halt : 시스템 유휴 시간에 CPU 코어 클러과 전압을 줄여 소비 전력을 줄이는 CPU 절전 기능인 

   Intel C1E 기능 여부를 설정한다. 

   C1은 클럭만 낮추는데 반해 C1보다 향상된 C1E는 전압까지 낮추므로 절전 효과가 더 뛰어나다.

▷ C3, C6/C7 State Support : C1E 보다 향상된 절전 기능인 C3와 C6/C7 사용 여부를 설정한다.

   C3는 L1/L2 캐시까지 비활성화하며, C6에서는 코어에 공급되는 전압을 차단하며, C7에서는 L3 공유 캐시/메모리 

   컨트롤러/PCIe 컨트롤러까지 전원이 차단된다.

▷ CPU Thermal Monitor : CPU 온도 감시 기능의 사용 여부를 설정한다. 사용하면 CPU 과열시 CPU 코어 주파수와 

   전압을 감소시켜 온도를 낮춘다.

▷ CPU EIST Function : CPU 부하에 따라 CPU 전압과 코어 주파수를 조절하여 소비 전력과 발열을 줄이는 인텔 

   스피트스텝 기술의 사용 여부를 설정한다.

바이오스 셋업 프로그램의 메뉴 내용 알아보기 II - M.I.T

메인보드의 지능적 트위커를 의미하는 M.I.T (MB Intelligent Tweaker) 메뉴 화면에는 

시스템의 성능 설정과 관련된 옵션들이 집약되어 있다. 오버클러킹의 설정도 본 메뉴에서 하면 된다.

하이엔드 메인보드의 바이오스는 대부분 시스템의 세부 성능을 설정할 수 있는 기능을 제공하는데, 

메인보드의 바이오스에 따라 메뉴 이름은 조금씩 차이가 있다.

예를 들어 ASUS는 인공지능 트위커를 의미하는 AI Tweaker 메뉴에, AS ROCK은 OC Tweaker 메뉴에 

시스템 성능 설정 기능들이 집약되어 있다.

시스템 성능 설정의 핵심은 '트위커'라는 말에서 연상할 수 있듯이, 시스템 성능을 고무줄을 늘리듯이 

조절하는 오버클러킹이라 할 수 있다.

오버클러킹을 CPU에게 더 많은 일을 시키려는 것이고, 그러려면 그만큼 밥을 많이 먹여야 한다.

CPU가 먹는 밥은 전기이므로 시스템이 사용자가 설정한 오버클러킹 환경에서 정상적으로 동작할 수 

있는냐의 여부는 안정적인 전압의 제공, 전압 상승에 따른 발열을 효과적으로 줄여주는 냉각, 

전압 상승을 잘 지탱해주는 메인보드 전원부 등 시스템 구성이 조화를 이뤄야 한다.

무턱대고 오버클러킹을 하면, 과전압이 발생되어 CPU나 메모리, 메인보드 손상이나 유효 수명을 

단축할 수 있기 때문에 주의가 필요하다.

▶ M.I.T Current Status 화면 ◀

CPU의 클럭 배수(Clock Ratio)와 버스클럭(BCLK), 동작 속도, 코어 온도, 메모리 동작 속도와 용량, 램 타이밍 등 

현재의 바이오스 셋업 설정 상태에서 시스템의 각종 상태를 한눈에 알아볼 수 있도록 나타내어 준다.

☞ BCLK

현재의 베이스 클럭(Base Clock) 상태를 나타낸다. 이 시스템의 기본값인 BCLK값은 100MHz 이다.

본 시스템은 100.31MHz로 표시되는데, 이는 현재 작동 상태에서의 실시간 클럭값이기 때문이다.

다른 장치의 클럭 속도, 전압, 온도, 냉각팬의 속도 실시간 측정값으로 표시된다.

CPU의 동작 속도는 클럭 배수에 베이스 클럭을 곱한 값으로 결정된다.

☞ Memory Frequency 

메모리 속도를 나타낸다. 

메모리의 기본 사양은 1600MHz 제품으로 현재 실시간 측정 속도는 1605.06MHz임을 알 수 있다.

☞ Turbo Ratio/Non-Turbo Ratio/Turbo Frequency/Non-Turbo Frequency

터보 부스트 클럭 배율과 속도를 나타낸다.

현재 4코어로된 CPU의 클럭 배수는 33이고, 터보 부스트 클럭 배수는 36이다. 베이스 클럭 100.31MHz에 

33배수를 곱하면 3310.23MHz의 성능이 발휘되며, 터보 부스트 클럭에서는 36배수로 작동하므로 

3611.16MHz로 작동한다.

CPU에서 사용하는 코어 수에 따라 터보 부스트 클럭 배수가 달라지는데, 인텔 코어 i2500K(샌디브릿지) CPU는 

기본 36배수를 지원한다.

☞ Core Temperature

CPU의 각 코어의 온도를 나타낸다.

인텔 코어 i5 2500K (샌디브릿지) CPU는 네 개의 코어를 지원하므로 네 개 코어의 실시간 온도가 표시된다.

CPU 오버클러킹을 통해 그만큼 CPU가 많은 일을 하게 하려면 전압을 높여주어야 하는데, 전압을 높일수록 

그만큼 온도가 상승한다.

오버클러킹을 할 때는 바로 코어의 온도도 반드시 체크할 필요가 있다.

☞ DIMM(s)/Installed Size/Total Size

DIMM(s)은 양면 방식의 메모리를 지칭한다.

Installed Size는 설치된 메모리 크기로 현재 1번과 2번 슬롯에 각각 4096MB(4GB)의 메모리가 설치되어 

있으며, 총 메모리 크기는 8192MB(8GB)임을 나타낸다.

☞ Memory Channel A/B

메모리 채널을 나타낸다.

CPU와 메인보드가 듀얼 채널 메모리를 지원하므로 메모리 채널 A와 B가 표시된다.

오버클러킹 시에는 메모리 램 타이밍을 조절하기도 하는데, 주로 tCL, tRCD, tRP, tRAS 값을 수정하여 

램 타이밍을 조절한다.

메모리 주소는 행렬 매트릭스 방식으로 주소를 매핑하는데, 램 타이밍이란 메모리의 특정 주소에 있는 

명령을 찾는 타이밍을 말한다.

tCL, tRCD, tRP, tRRAS 값은 나노세컨드(ns) 단위이므로 숫자가 적을수록 빠른 값을 의미한다.

 ≫ tCL : CAS Latency Time을 의미하며, 읽어들인 행의 열주소를 찾기까지 지연되는 대기 시간으로 

     메모리 제품 사양에 CL7, CL9으로 표시된다. 단위는 nano second이므로 CL7이 CL9보다 2ns 정도 빠르다. 

 ≫ tRCD : RAS-to-CAS Delay로 행 주소(Row Address Strobe)에서 열 주소(Column Address Strobe) 사이의 

     주소 센서의 충전 사이클이다. 주소값을 유지하려면 방전되기 전에 충전되어야 한다.

 ≫ tRP : RAS Prechange time의 약자로 쓰며 행 주소 셀의 충전 사이클로 방전되기전에 주소 정보를 

     유지할 수 있도록 하는 메모리 리프레시 사이클이다.

 ≫ tRAS : Row Address Strobe time을 의미하며 행 주소의 셀들을 읽어들이는 신호의 타이밍이다.

램 타이밍은 하나의 뱅크에서 정보를 찾는 시간이며, Command Rate(tCMD)는 채널 A에서 B에 있는 

정보를 찾는 주기로 보통 1이나 2를 사용한다. 램 타이밍 설정은 메모리 오버클러킹 설정 중에서 

고급 단계라고 할 수 있는데, 보통 램 타이밍 설정은 메모리 속도를 고려하여 조절한다. 

메모리 속도를 높일려면 램 타이밍을 처음부터 빠르게 하는 게 아니라 느슨하게 풀었다가 조이는 방법으로 설정한다.

바이오스 셋업 프로그램 알아보기 I

CPU의 배후 조정자는 바이오스 (BIOS) 다

흔히 CPU를 컴퓨터의 두뇌라고 하지만, 실상은 주어진 명령어를 처리하는 단순한 깡통 두뇌에 불과하다.

깡통 두뇌의 CPU가 컴퓨터를 가동시키도록 하는 배후의 조정자가 바로 메인보드 바이오스(BIOS)이다.

컴퓨터의 전원을 켜면 CPU는 가장 먼저 입출력 장치의 진단과 초기화 프로그램이 들어 있는 바이오스로부터 

명령을 받아 시스템의 진단과 초기화 작업을 바이오스가 시키는 대로 수행할 뿐이다.

CPU 성능이 좋아졌다는 것은 두뇌가 좋아진 것이 아니라 일 처리 속도가 더 빨라졌다는 것을 의미한다.

바이오스는 재기록이 가능한 플래시 메모리가 없었을 때는 읽기만 가능한 ROM에 저장되었기 때문에 

ROM BIOS로 불렸으며, 바이오스의 업그레이드는 ROM을 교체하지 않고서는 불가능했다.

반면, 지금은 바이오스가 재기록이 가능한 플래시 메모리를 사용하므로 바이오스의 업그레이드가 가능하다.

따라서 요즘 나오는 메인보드는 대부분 메인보드 바이오스를 업그레이드할 수 있는 기능을 제공하며, 

온라인 업데이트도 가능하다.

바이오스는 기본적인 입출력이 가능하도록 메인보드에 연결된 부품의 진단과 초기화를 담당하는 

프로그램이므로 메인보드 칩셋의 변화에 발맞춰 기능도 발전해왔다.

<바이오스 셋업 프로그램의 기능>

피닉스 (Phoenix) - 어워드 (Award) BIOS 설정 메뉴

GIGABYTE 사의 UEFI BIOS 설정 메뉴

바이오스 셋업 프로그램은 메인보드에 연결된 모든 장치의 진단과 초기화, 

장치의 설정값을 변경할 수 있는 프로그램이다.

이 프로그램을 이용하면 하드웨어의 잠재력을 최대한 이끌어 내어 보다 쾌적하고 빠르게 사용할 수 있다.

바이오스 프로그램은 바이오스 셋업 설정 정보를 바탕으로 메모리와 그래픽카드, 보조기억 장치, 키보드 등 

메인보드 부품과 메인보드에 연결된 부품들을 진단하고, 사용할 수 있도록 초기화한다.

만약 문제가 발견되면 경고음이 울린 후 오류 상황을 화면에 나타내거나 비프음으로 알려주므로 

어떤 장치에 문제가 발생했는지 알 수 있다.

바이오스 셋업 프로그램을 활용하면 시스템을 자신이 원하는 최적의 방식을 사용할 수 있다.

오버클러킹을 통해 시스템의 성능을 끌어올리거나, 시스템의 절전 방식과 냉각팬의 작동 방식을 컨트롤하여 보다 

쾌적하게 사용할 수 있고, 하드디스크의 사용 방식, 메인보드 부품들을 활성화하거나 비활성화할 수 있으며,

최적으로 사용하는 데 필요한 여러 가지 설정을 할 수 있다.

예를 들면 시스템을 아무나 사용하지 못하도록 시스템에 암호 설정, 부트 장치 우선순위 변경,

부팅 방식의 설정, SATA 컨트롤 모드 설정, 절전 기능 설정 등 시스템의 운용에 필요한 다양한

설정을 바이오스 셋업 프로그램을 통해 수행할 수 있다.

▲ CR2032 배터리와 드라이브 ▲

2. 컴퓨터의 전원을 끈 후 뚜껑을 열고 CR-2032 배터리의 위치를 찾은 후 드라이버의 끝을 이용해 

   배터리 케이스의 고정 막대를 살짝 바깥쪽으로 밀어 준다.

   반드시 컴퓨터 전원을 Off한 후 작업을 해야 한다. 만약 전원이 켜진 상태로 메인보드에 

   금속성 도구로 작업시 부품간 단락 (Short) 현상이 발생할 수 있으므로 주의해야 한다.

▲ 수명이 다 된 배터리 제거 작업 1▲

3. 배터리 케이스의 고정 막대를 끝까지 밀면 배터리 한쪽이 밀려 올라온다.

   이 상태에서 배터리 양 끝을 잡고 케이스를 들어낸다. 배터리 한쪽이 자동으로 들리지 않을 경우 배터리 케이스에서 

   분리하기 어려우므로 배터리 가운데를 눌러 배터리 케이스에 고정한 후 다시 배터리 케이스의 고정 막대를 밀어 

   배터리가 케이스에서 자동으로 분리되도록 한다.

   너무 세게 밀면 배터리 고정 Hook의 파손이 유발되므로 조심해서 작업해야 한다.

▲ 수명이 다 된 배터리 제거 작업 2 ▲

4.배터리 양 끝을 잡고 케이스에서 분리한다.

  컴퓨터 메인보드에 많은 전자부품이 장착되어 있어 배터리 분리시 정전기 발생에 의한 부품 파손을 방지해야 한다.

  즉, 정전기 방지 장갑등을 착용해야 한다.

▲ 수명이 다 된 배터리를 제거하는 상태 ▲

5.배터리 케이스에서 배터리가 완전히 분리된 상태에서 다음 작업을 수행한다.

▲ 수명이 다 된 배터리가 제거된 상태 ▲

6.새 배터리를 집어 배터리 케이스로 옮긴다. 배터리를 집을 때는 그림과 같이 배터리의 양쪽 모서를 

  잡도록 하며 배터리의 +, - 극인 배터리 앞/뒷면을 잡지 않도록 한다.

  배터리 앞/뒷면을 잡을 경우 방전의 우려가 있으므로 주의하도록 한다.

▲ 교체 배터리를 집어 배터리 케이스에 장착전 상태 ▲

7.새 배터리를 배터리 케이스에 올려 놓는다. 이때, 그림과 같이 배터리 케이스 고정 막대의 반대편을 아래로 

  밀어넣은 상태로 준비한다.

  반드시 배터리 +극 (윗면)이 위로 향하도록 하여 삽입해야 한다.

▲ 배터리 케이스에 배터리가 놓여져 있는 상태 ▲

8.배터리 가운데를 케이스에서 딸깍 소리가 날때까지 밀어 고정한다.

  배터리의 안착에 문제가 있으면 CMOS 전원의 역할을 할 수 없으므로 정확하게 삽입하도록 한다.

▲ 배터리를 누르는 상태 ▲

9.배터리 교체 작업이 완료되었다. 이제 BIOS 메뉴로 들어가 설정을 마친 후 저장을 하면 컴퓨터의 전원을 꺼도 

  저장한 내용이 지워지지 않게 된다.

▲ CMOS 백업 배터리가 삽입된 상태 ▲

부팅 가능한 USB 제작하기

(Ultra ISO 및 Rufus 프로그램 이용)

Windows 7/8.1/10 운영체제를 컴퓨터에 설치하는 방법은 두가지 있다.

DVDROM과 USB 메모리를 이용하여 Windows를 설치할 수 있다.

기존 설치 방식인 DVDROM은 시간이 많이 걸리며 (USB 방식에 비해) 요즘 출시되는 

데스크탑 및 노트북은 경량화로 CD/DVDROM 드라이브를 장착하지 않는 경우가 많아 

부팅 USB로 설치하는 것이 최상의 방법이라 하겠다.

1. UltraISO 프로그램을 이용한 부팅 USB 만들기

UltraISO는 검색사이트등에서 다운로드 가능함 (평가판으로 300MB이하의 가상이미지 생성이 가능하다.)

프로그램을 실행 후 메뉴에서 "열기"를 클릭하여 

 Windows 7 ISO 파일을 선택한다.

부팅 메뉴에서 "디스크 이미지 기록" 클릭

부팅 USB를 만들 곳 (디스크 드라이브) 선택 후 "쓰기" 클릭

부팅 USB를 만들기전에 다시 한번 물어본다. Yes 클릭

Windows 7 ISO 파일을 USB에 쓰는 중... 대략 10분 후 완료된다.