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전기로 데이터를 주고받는 원리 – 트랜지스터부터 메모리까지

검은고양이개발자 2025. 4. 9. 11:09
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🧠 컴퓨터는 어떻게 전기로 생각할까?

우리가 키보드로 입력한 문자 하나, 예를 들어 "A"를

컴퓨터가 이해하고 전송한다는 건 실제로는

전기를 엄청 빠르게 켜고 끄는 것을 뜻한다.

이 전기 신호 하나하나가 0과 1, 즉 **비트(Bit)**가 되고,

8비트가 모이면 바이트(Byte), 그게 다시 문자가 된다.


🛰 문자 하나는 어떻게 전기로 보내지나?

예: 문자 'A' = ASCII 코드 01000001

이걸 RS-485나 UART 같은 직렬 통신으로 보낼 때는:


Start Bit → 0 → 1 → 0 → 0 → 0 → 0 → 0 → 1 → Stop Bit

이런 식으로 1비트씩 전선을 통해 전압을 걸었다 뗐다 하면서

마이크로초 단위로 전기를 깜빡이며 데이터를 보내는 것!

예: 9600bps 속도라면

1비트에 약 104 마이크로초 (0.000104초)


🧲 그런데 전기를 누가 켜고 끄는 걸까?

그 핵심이 바로 트랜지스터(Transistor)!

✔ 트랜지스터란?

전기를 흐르게 하거나 막는 초고속 스위치

전압을 주면 ON(1), 없으면 OFF(0)

트랜지스터는 CPU, 메모리, 논리 회로 등

모든 전자 시스템의 기본 단위다.


💾 그럼 기억은 어떻게 만들어질까?

✅ 1. SRAM (Static RAM)

  • 트랜지스터 6개로 1비트를 저장
  • 자기 자신을 유지하는 회로 구조
  • 빠르지만 비싸고 크다 (CPU 캐시에 사용)

✅ 2. DRAM (Dynamic RAM)

  • 트랜지스터 1개 + 축전기 1개
  • 축전기에 전기를 저장해서 1/0 구분
  • 주기적으로 Refresh 필요 (휘발성)

결국 메모리는 전기 흐름을 이용해 정보를 기억하는 장치!


✨ 결론: 전기로 생각하고 기억하는 기계

  • 트랜지스터로 전기를 ON/OFF해서 0과 1을 만든다
  • 이걸로 문자, 숫자, 명령을 표현한다
  • 트랜지스터들을 조합하면 기억장치와 연산장치를 만들 수 있다

🔚 마무리하며

우리가 코딩한 "A" 하나도,

결국은 수십억 개의 트랜지스터가

전기를 켜고 끄며 해석하고 기억하고 보내는 일이다.

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