컴활 정보단위와 속도 처리

컴활 1급 필기 Ch1 네 번째 단원, 정보 단위와 처리 속도임. 외울 단위가 많아 보이지만 사실 작은 단위에서 큰 단위로 올라가는 순서접두어 의미 만 잡으면 끝. 매년 0.5~1문제씩 꾸준히 나오는 단원이라 표 한 번 보면 평생 점수.

정보 단위 7단 -- bit부터 DB까지

정보 단위 -- 작은 것에서 큰 것으로

데이터를 담는 단위는 작은 것부터 큰 것까지 7단으로 묶임. 외울 순서는 비트 → 바이트 → 워드 → 필드 → 레코드 → 파일 → 데이터베이스.

비트 (bit)

가장 작은 단위. 0 또는 1 하나만 담음. 컴퓨터 내부의 모든 정보가 결국 비트로 표현됨.

바이트 (byte)

비트 8개 묶음. 한 영문자(ASCII) 1개를 담을 수 있는 크기. 1 byte = 8 bit. 컴퓨터 메모리·파일 크기를 잴 때 가장 자주 쓰는 단위.

니블 (nibble)

비트 4개 묶음. 바이트의 절반. 1 nibble = 4 bit = 16진수 1자리. 시험에는 가끔 등장.

워드 (word)

CPU가 한 번에 처리하는 단위. 컴퓨터마다 다른데, 32비트 CPU는 워드 = 4바이트, 64비트 CPU는 워드 = 8바이트. 시험에서는 "워드 = CPU 처리 단위"라는 점만 기억하면 됨.

필드 → 레코드 → 파일 → DB

데이터베이스 쪽 단위. 시험에는 순서만 묻는 경우가 대부분.

  • 필드(Field): 가장 작은 의미 단위. 예) 이름, 나이.
  • 레코드(Record): 필드 여러 개 묶은 한 줄. 예) 한 사람 정보.
  • 파일(File): 같은 종류 레코드 모음. 예) 회원 목록.
  • 데이터베이스(DB): 파일 여러 개를 통합 관리.

핵심: 비트 → 바이트 → 워드 → 필드 → 레코드 → 파일 → DB 순.


용량 단위 -- 1024배씩 (또는 1024배씩)

KB부터 EB까지 6단 카드
KB (킬로바이트)
크기 1,024 byte
일상 예 짧은 메모장 파일
MB (메가바이트)
크기 1,024 KB
일상 예 MP3 한 곡, 사진 한 장
GB (기가바이트)
크기 1,024 MB
일상 예 영화 한 편, USB 메모리
TB (테라바이트)
크기 1,024 GB
일상 예 외장 하드디스크
PB (페타바이트)
크기 1,024 TB
일상 예 대형 클라우드
EB (엑사바이트)
크기 1,024 PB
일상 예 전 세계 데이터

엄밀히 말하면 1 KB = 1,024 byte(2¹⁰)이고, SI 표준에서는 1 KB = 1,000 byte라서 좀 다른데, 시험에서는 1,024 배씩 증가로 외우면 무난함.


시간 단위 -- 작아질수록 빠름

ms부터 fs까지 시간 단위 5종

컴퓨터 처리 시간은 사람이 체감 못 할 만큼 짧음. 단위가 작아질수록 빠르다는 점만 기억하면 됨.

ms (밀리초)
크기 10⁻³ 초
누구가 이 속도? HDD 접근 (~10 ms)
μs (마이크로초)
크기 10⁻⁶ 초
누구가 이 속도? SSD 접근 (~100 μs)
ns (나노초)
크기 10⁻⁹ 초
누구가 이 속도? RAM 접근 (~10 ns)
ps (피코초)
크기 10⁻¹² 초
누구가 이 속도? CPU 캐시
fs (펨토초)
크기 10⁻¹⁵ 초
누구가 이 속도? 빛이 1마이크로미터 이동

빠른 순서로 ms > μs > ns > ps > fs. 즉 ms가 가장 느린 단위이고 fs가 가장 빠른 단위임. 시험에는 "ns가 ms보다 짧다 / 길다" 같은 헷갈리는 보기가 나옴.


CPU 처리 속도 단위 -- MIPS, FLOPS, Hz

MIPS·FLOPS·Hz 3종 비교

CPU 빠르기를 재는 단위 3종.

MIPS -- Million Instructions Per Second

초당 백만 개 명령어 처리. 100 MIPS면 1초에 1억 개 명령어. 정수 연산 성능 기준.

FLOPS -- Floating Point Operations Per Second

초당 부동소수점 연산 횟수. 실수 계산이 많은 과학·AI 분야에서 쓰는 기준. 슈퍼컴퓨터 성능을 잴 때 TFLOPS(테라 = 10¹²), PFLOPS(페타 = 10¹⁵) 단위로 표시.

Hz -- 클록 속도

CPU 내부 시계가 1초에 몇 번 똑딱이는지. 3 GHz면 초당 30억 번. 클록이 빠를수록 명령어를 빨리 처리할 수 있지만, 단순 클록만으론 성능을 다 표현 못 함(파이프라인·캐시·코어 수가 다 영향).

핵심: MIPS = 정수 명령어, FLOPS = 실수 연산, Hz = 클록 똑딱 횟수.


자주 나오는 시험 함정

1. 정보 단위 순서

  • "워드가 바이트보다 작다" → X. 워드 > 바이트.
  • "필드 > 레코드" → X. 레코드가 필드 여러 개를 묶은 것.

2. 시간 단위 빠르기

  • "ms가 ns보다 빠르다" → X. ns(나노)가 훨씬 빠름.
  • "μs는 ns보다 짧다" → X. μs(마이크로) > ns(나노).

3. 처리 속도 단위

  • "FLOPS는 정수 연산 단위" → X. 실수(부동소수점) 연산.
  • "MIPS는 클록 속도 단위" → X. 명령어 처리 횟수. 클록은 Hz.

4. 바이트 크기

  • "1 byte = 4 bit" → X. 1 byte = 8 bit. 4비트는 니블.

한눈에 정리

정보·용량·시간·CPU속도 4 axes 카드 요약
분류
순서 (작은 것 → 큰 것 / 빠른 것 → 느린 것)
정보 단위
bit → byte → 워드 → 필드 → 레코드 → 파일 → DB
용량 단위
KB → MB → GB → TB → PB → EB (1024배씩)
시간 단위 (빠른 → 느린)
fs → ps → ns → μs → ms
CPU 속도
MIPS(정수) / FLOPS(실수) / Hz(클록)

기출 패턴 풀어보기 3선

5개년 기출 출제 패턴(정보 단위 순서, 시간 단위 빠르기, CPU 속도 단위 정의)을 바탕으로 만든 변형 문제임.

Q1. 정보 단위 순서 · 난이도 ★☆☆ (하)

다음 중 정보 단위를 작은 것에서 큰 것 순서로 바르게 나열한 것은?

① bit → byte → 필드 → 레코드 → 파일 → DB
② byte → bit → 레코드 → 필드 → 파일 → DB
③ bit → byte → 레코드 → 필드 → 파일 → DB
④ DB → 파일 → 레코드 → 필드 → byte → bit


Q2. 시간 단위 빠르기 · 난이도 ★★☆ (중)

다음 시간 단위 중 가장 빠른(짧은) 것은?

① ms (10⁻³ 초)
② μs (10⁻⁶ 초)
③ ns (10⁻⁹ 초)
④ ps (10⁻¹² 초)


Q3. CPU 속도 단위 · 난이도 ★★★ (상)

다음 중 CPU 속도 단위에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

① MIPS는 초당 백만 개의 명령어 처리 횟수를 의미한다.
② FLOPS는 초당 부동소수점 연산 횟수를 의미한다.
③ Hz는 CPU 클록이 1초에 몇 번 똑딱이는지를 나타낸다.
④ FLOPS는 정수 연산의 성능을 측정하는 단위이다.

💡 답을 보기 전에 먼저 풀어보세요. 정답·해설은 글 맨 아래에 있음.


✅ 정답 · 해설

Q1 정답 : ①

보기별 해설

  • ① bit → byte → 필드 → 레코드 → 파일 → DB ✓ 정답
  • ② byte → bit ✗ bit가 더 작음 (byte = 8 bit)
  • ③ 레코드 → 필드 ✗ 필드가 더 작음
  • ④ DB → ... → bit ✗ 거꾸로(큰 것 → 작은 것)

출제 경향 — 7단 순서를 거꾸로 또는 중간을 뒤바꿔서 나오는 단순 함정. 비트(가장 작음) → DB(가장 큼) 한 줄로 외우면 됨.

→ 본문 § 정보 단위 다시 보기


Q2 정답 : ④

보기별 해설

  • ① ms 10⁻³ ✗ 가장 느림 (HDD 접근 수준)
  • ② μs 10⁻⁶ ✗ SSD 접근 수준
  • ③ ns 10⁻⁹ ✗ RAM 접근 수준
  • ④ ps 10⁻¹² ✓ 가장 빠름 (CPU 캐시 수준)

출제 경향 — 지수의 절댓값이 클수록(음수가 작을수록) 더 빠름(짧음). ms > μs > ns > ps > fs 순서에서 오른쪽으로 갈수록 빠르다고 외우면 됨. "ms가 가장 빠르다" 같은 함정 보기도 매년 등장.

→ 본문 § 시간 단위 다시 보기


Q3 정답 : ④

보기별 해설

  • ① MIPS 정수 명령어 ✓ Million Instructions Per Second
  • ② FLOPS 부동소수점 ✓ Floating Point Operations Per Second
  • ③ Hz 클록 ✓ 1 Hz = 1초에 1번 똑딱
  • ④ FLOPS = 정수 연산 ✗ FLOPS는 실수(부동소수점) 연산. 정수 연산은 MIPS

출제 경향 — MIPS와 FLOPS를 바꿔치기하는 함정이 매년 등장. M = 명령어(정수), F = Floating(실수) 첫 글자로 외우면 헷갈리지 않음.

→ 본문 § CPU 처리 속도 단위 다시 보기


다음 글: [Ch1-05] CPU 구조 -- CU, ALU, 레지스터 5종을 정리함.


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