컴퓨터를 구성하는 요소는 앞서 살펴본 기억장치, 저장장치 이외에 매우 다양하다. 여기서는 그러한 다양한 컴퓨터 구성요소에 대한 기본적인 내용을 살펴볼 것이다.
1. CPU (Central Processing Units, Microprocessor)
CPU는 중앙처리장치로서 컴퓨터 시스템에서 명령을 처리하는 유닛이다. 컴퓨터를 인간의 몸으로 비유한다면 머리에 해당하는 부분이 CPU이다. 이러한 CPU는 거대한 트랜지스터의 집합으로 구성되어 있으며 최근 3.xGHz 가 넘는 속도로 명령을 처리하고 있다. CPU 제조회사의 양대 산맥을 이루고 있는 IBM과 AMD는 얼마 전까지만 해도 클럭 속도를 높이기 위해 경쟁해 왔다.
하지만 클럭 속도를 높임으로 인해 발생하는 열이 큰 부담이었다. CPU를 위한 냉각 팬이 별도로 존재함에도 불구하고 클럭 속도를 높여 성능을 향상하는 일은 많은 제약이 발생하였기 때문에 최근에는 CPU 내부의 처리 코어를 여러 개 두거나 처리 단위를 64비트로 변경시켜 성능 향상을 꾀하고 있다.
(Ref. http://xtreview.com/translate/ko/?//review79.htm/)
2. 그래픽 카드 (Graphic/Video Card)
최근 그래픽을 통한 작업(디자인, 게임 등)이 크게 증가하면서 그래픽 처리를 위해 많은 처리량을 필요로 하게 되었다. 과거에는 CPU가 그 역할을 담당했지만 곧 그래픽만을 처리하기 위한 칩들이 그 역할을 담당하게 되었다. 일반적으로 그래픽 카드들은 확장 슬롯을 통해 장착된다. 확장 슬롯에 장착될 경우 그래픽 카드의 처리 속도는 메인보드와 확장 슬롯간의 전송 속도에 의존하게 된다. 이러한 이유로 과거에 AGP 슬롯에 장착되던 그래픽 카드들이 최근에는 더 높은 전송 속도를 가지는 PCI Express 슬롯에 장착되고 있다. 각 인터페이스별 속도를 살펴보면 다음과 같다.
| Interface | Transmission Speed |
| PCI | 133 MBps |
| AGP x1 | 266 MBps |
| AGP x2 | 533 MBps |
| AGP x4 | 1.06 GBps |
| AGP x8 | 2.10 GBps |
| PCI Express 1.1 x16 | 4 GBps |
| PCI Express 2.0 x16 | 8 GBps |
그래픽 카드들은 그래픽 처리를 위해 내부적으로 많은 부동소수점 연산을 사용한다. 그래픽 카드의 성능이 향상되면서 이러한 부동소수점 연산의 처리 능력도 크게 향상되었다. 기존에는 이러한 처리 능력을 그래픽 처리를 위해서만 사용되어 왔지만 최근에는 그래픽 카드의 양대 산맥인 NVIDIA와 AMD에서 범용적인 처리를 할 수 있는 그래픽 처리 유닛인 GPGPU(General Purpose computation on Graphics Processing Units)를 선보이고 있다.
GPGPU는 해당 제조업체에서 제공하는 라이브러리(CUDA, CTM)를 통해 프로그래밍이 가능하다는 장점이 있는데 해당 작업의 특성에 따라 CPU보다 더 큰 성능을 보일 수 있기 때문에 현재 많은 산업에서 GPU를 이용하려는 움직임이 나타나고 있다. 한 예로 암호학 분야에서 GPU의 연산 능력을 활용해 암호 해독을 빠르게 하기 위한 용도로 사용되고 있다.
3. USB (Universal Serial Bus)
USB는 컴퓨터와 주변기기를 연결하기 위한 표준 인터페이스의 하나로 대표적인 버전으로는 1.0, 1.1, 2.0이 있으며 현재 2.0이 보편화되어 있다. USB 1.0의 경우 1.5Mbps(Mbit/sec) ~ 12Mbps의 속도를 내며, USB 2.0은 최대 480Mbps 속도를 낼 수 있다. 2010년경 출시 예정인 3.0의 경우에는 속도가 대폭 향상된 5Gbps의 속도를 가질 예정이다.
USB는 현재 키보드, 마우스, 게임패드, 스캐너, 디지털카메라, 프린터, PDA, 저장장치 등 다양한 장치를 연결하는데 널리 사용되고 있다. 게다가 하나의 USB 주 컨트롤러는 허브를 통해 127개 까지 확장하여 사용될 수 있고 핫 플러스(핫 스왑이라고도 불리며 컴퓨터의 전원이 연결된 상태에서 해당 장치의 연결/해제가 가능한 기능)기능을 지원한다.
(Ref. http://www.slashgear.com/tags/announcements/page/2/)
4. IEEE 1394
IEEE 1394는 컴퓨터와 주변기기를 연결하기 위한 표준인터페이스로 애플에서는 FireWire, 소니에서는 iLink라는 이름으로 불린다. IEEE 1394는 daisy chain을 사용하여 최대 65개의 노드까지 연결이 가능하다. IEEE 1394는 다양한 표준의 변화를 거쳐왔지만 크게 400Mbps 속도를 가지는 1394a와 800Mbps 속도를 가지는 1394b로 나눠볼 수 있다.
1394a는 6개의 핀을 사용하는데 2개는 클럭, 2개는 데이터 전송, 나머지 2개는 전원 공급을 위해 사용한다. 1394b는 9개 핀을 사용하는데 추가된 핀들은 높은 전송률을 보장하기 위한 용도로 사용된다. 이러한 이유로 IEEE 1394는 전송률에서 USB보다 높은 안정성을 보이기 때문에 카메라, 멀티미디어 시스템 등에서 주로 사용되고 있다. 하지만 USB의 편리함으로 인해 USB가 점점 시장을 지배함에 따라 최근에는 그 위치를 위협받고 있다.
(Ref. http://www.technology-unplugged.com/hardware/ieee-1394-or-firewire-port/)
5. RTC/NVRAM (Real Time Clock/Non-Volatile RAM)
RTC/NVRAM은 메인보드의 수은건전지 옆에 존재하는 반도체로 CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor) 칩으로 구성되어 있다. RTC는 시스템의 날짜 및 시간을 저장하고 NVRAM은 메모리 크기, 드라이브 타입, 부팅 정보 등 부팅에 필요한 기본 시스템 정보를 저장하고 있다. 이러한 정보들은 해당 CMOS 칩 옆에 존재하는 수은건전지를 통해 컴퓨터의 전원이 나간 후에도 계속적으로 유지된다.
(Ref. http://www.whatis.ru/hard/mainb9.shtml/)
6. BIOS (Basic Input Output System)
BIOS는 운영체제와 하드웨어 사이의 입출력을 담당하는 저수준의 소프트웨어와 드라이버로 구성된 펌웨어이다. 쉽게 말해 운영체제는 하드웨어와 통신하기 위해 중간매개체를 사용하게 되는데 이러한 중간매개체를 사용하므로 인해 복잡한 하드웨어의 세부 구성이나 신호체계를 알 필요가 없다. 이러한 역할을 해주는 것이 BIOS인데 전원이 공급되지 않아도 유지되어야 하는 정보이기 때문에 ROM으로 제작되어 하드웨어가 제조될 때 제조회사에 의해 하드웨어에 포함된다.
흔히 메인보드의 BIOS를 ROM BIOS라고 부르며, 메인보드 이외에도 SCSI, 그래픽 카드 등에 사용된다. 컴퓨터가 부팅될 때 RTC/NVRAM CMOS 칩의 정보를 읽어와 설정할 수 있도록 도와주는 유틸리티 또한 BIOS에 포함되어 있다. 이러한 이유로 CMOS와 BIOS가 잘못 혼용되어 사용되기도 한다.
(Ref. http://www.trap17.com/index.php/computer-does-not-start_t22421.html/)
7. 방열판 (Heat Sing)과 팬 (Fan)
방열판은 프로세서의 처리로 인해 발생하는 열을 식히고자 사용하게 된다. 보통 CPU 상단부에 은색 구조물로 장착이 되는데 최근에는 CPU 뿐만 아니라 그래픽 카드와 같이 많은 처리량을 요구하는 구성요소들에도 방열판이 장착되고 있다. 또한 각 구성요소에 직접 부착되어 있는 방열판 외에도 밀폐형으로 구성된 컴퓨터 케이스 내부의 공기흐름을 원활하게 하여 열을 배출하기 위해 팬도 사용된다. 예전에는 발열에 대한 큰 이슈가 없었지만 최근에는 컴퓨터 내부 구성요소들의 발달로 인해 이러한 발열을 방지하기 위한 방안들이 필수가 되었다.
8. 전원 공급 장치 (Power Supply)
전원공급장치는 컴퓨터 시스템에 안정된 전압을 공급하기 위한 장치이다. 일반적으로 120 ~ 240 볼트의 AC 전압을 공급받아 메인보드에 적합한 DC(Direct Current) 전압으로 변경하여 공급한다. 컴퓨터 내부의 구성요소들의 발달로 많은 전원을 필요로 함에 따라 최근에는 350W 이상의 제품이 기본적으로 사용되고 있다.
