[용어로 보는 컴퓨터 역사 55] 스토어드 프로그램

스토어드 프로그램(Stored Program)은 46년 헝가리 수학자이자 물리학자인 폰 노이만이 고안한 컴퓨터 개념이다. 폰 노이만은 44년 애니악개발에 참여하다가 프로그램 내장방식의 필요성을 느끼고 구체화했다. 프로그램 내장방식 혹은 프로그램 저장방식으로 불리고 있으며 폰 노이만이 컴퓨터역사에 미친 영향과 업적을 고려해 현대의 컴퓨터를 「폰 노이만형 컴퓨터」라 부르기도 한다.

프로그램 내장방식은 컴퓨터 하드웨어가 해야 할 일을 프로그램이 기억장치에 저장해놓았다가 사람이 실행시키는 명령에 따라 순차적으로 진행하는 방식이다. 컴퓨터 하드디스크에 프로그램을 설치해놓고 용도와 목적에 따라 필요한 작업을 하는 컴퓨터 개념. 현재 사용되고 있는 PC, 매킨토시 등 대부분의 컴퓨터가 폰 노이만의 개념에 따라 설계된 컴퓨터라 할 수 있다. 폰 노이만의 프로그램 내장방식은 현재에 있어서는 당연한 개념으로 받아들여지고 있지만 이 개념이 개발되기 전의 컴퓨터 모습을 보면 획기적인 고안이었다.

즉 이전까지는 계산 알고리듬을 개발하고 이에 맞춰 진공관을 일일이 교체하는 방식이거나 종이테이프 등을 이용해 컴퓨터가 해야 할 일을 사람이 교체해주는 방식으로 운영됐기 때문이다.

이에 비해 프로그램 내장방식은 사람의 노력이 필요없을 뿐더러 중앙처리장치와 메모리를 기반으로 하는 컴퓨터 하드웨어는 그대로 둔 채 과업을 진행하기 위한 프로그램만을 교체해줌으로써 노력을 훨씬 덜 수 있다는 장점으로 현대 컴퓨터의 원형으로 자리잡았다.

노이만의 펜실베이니아대학 연구실에서 공부하던 영국 유학생 월크스가 49년 영국의 케임브리지대학에서 에드삭(EDSAC)을 개발함으로써 프로그램 내장방식으로서는 최초의 컴퓨터가 개발됐다.

그러나 프로그램 내장방식은 CPU가 모든 작업을 순차적으로 처리해야 한다는 순차처리방식이라는 점과 이로 인한 중앙처리장치와 주기억장치 간의 메모리 전달과정에 문제가 단점으로 지적돼왔다. 특히 GUI환경이 일반화하고 처리해야 할 연산이 급격히 늘어나면서 폰 노이만형 컴퓨터의 구조적인 문제점이 불거져 나오고 있는 상태. 많은 컴퓨터공학자들이 이 문제를 개선하기 위해 병렬처리방식의 컴퓨터를 제작하고 있지만 당분간 폰 노이만형 컴퓨터 시대는 지속될 전망이다.

<이규태 기자>