[1일 1로그 100일 완성 IT 지식] 이진수, 그리고 비트와 바이트

해당 글 <이진수, 그리고 비트와 바이트>에서 요약된 목차

  

1일 1로그 100일 완성 IT 지식

1부 - 하드웨어  

 009. 0과 1의 세계 

 010. 비트 모아 데이터 

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0과 1의 세계

 

전 편 [아날로그와 디지털의 차이]에서 디지털 신호는 불연속적인 값을 다룬다고 했다. 어떤 것의 변화가 연속적으로 일어나지 않으며 각 값 사이에 주변값이 없다. 0에 비슷한 값은 0으로, 1에 비슷한 값은 1로 처리해 0 또는 1로 표현한다. 

 

이진수와 이진 연산은 컴퓨터의 작동에서 핵심 개념이다. 컴퓨터는 전기의 켜짐과 꺼짐이라는 두 가지 상태만 가진다. 전기가 켜지면 1, 꺼지면 0으로 받아들이고 그 외 상태는 없으니 다른 숫자도 존재하지 않는다. 

 

이진수로 나타내는 정보의 최소 단위를 비트binary digit라고 부른다. 0 또는 1 중 하나를 선택하는 정보라면 무엇이든 비트 한 개로 표현할 수 있다. 예를 들어 참/거짓, 예/아니요, 켜짐/꺼짐 등과 같이 둘 중 어느 쪽이 선택됐는지 식별하는 경우가 그렇다. 

 

비트 모아 데이터 

 

비트는 0 또는 1이라는 표현밖에 할 수 없어 더 복잡한 정보를 나타내기 위해서는 여러 개의 비트가 필요하다. 비트가 여덟 개 모인 8비트는 데이터 처리와 메모리 구성의 기본 단위로, 이것을 바이트Byte라고 한다. 하나의 바이트는 256개의 값을 표현할 수 있다.

 

큰 숫자를 표현할 때 이진수는 너무 길어 많은 공간을 차지하기 때문에 십육진수라는 대안 표기법을 사용하기도 한다. 십육진수는 0부터 15까지 표현하는데 0~9는 숫자로, 10~15는 알파벳 A~F로 표시한다. 흰색을 FFFFFF로 표현하는 RGB 인코딩이 십육진수를 사용하는 예시다. 

 

비트가 모여서 나타내는 의미는 상황에 따라 결정된다. 그저 보이는 것만 가지고 무엇을 의미하는지 알 수 없다. 현실 세상에서 십진 숫자가 가정집 전화번호일 수도 있고 우편 번호일 수도 있는 것처럼 말이다. 또 어떤 프로그램의 데이터는 다른 프로그램의 명령어가 되기도 한다. 프로그램의 비트는 단지 데이터일 뿐인데 프로그램이 실행될 때는 그 비트들이 CPU에 의해 명령어로 취급되기 때문이다. 

 

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Read me seconds.

책에서 이진수를 이해하고 관심을 가져야 하는 이유를 두 가지로 꼽았다. 첫 번째는 십진수의 작동 원리를 더 잘 이해하는 데 도움을 준다는 것. 두 번째는 비트의 개수가 필요한 공간, 시간, 또는 복잡도와 일정하게 연관되어 있다는 것이다. 첫 번째 이유부터 해석이 막히지만 십진수와 이진수를 서로 변환하는 과정에서 어떤 규칙을 발견할 수 있겠다는 생각은 든다. 그런데 두 번째 이유는 도대체 무슨 말일까? 

 

4차 산업혁명의 뇌라고 부르는 데이터를 이루는 가장 기초 단위인 비트의 개수가 데이터가 자리 잡을 공간, 데이터가 해석될 시간, 데이터 자체의 복잡도와 연관이 있다는 말일까? 이진수를 이해해야 0 또는 1로 이루어진 비트를 이해하고 그들이 모일 수 있는 공간과 처리될 시간, 복잡도까지 파악해서 데이터를 다룰 수 있다는 말로 해석해도 되는지 궁금하다.

 

이진수를 이해하고 관심을 가져야 하는 이유는 이진수가 특정 분야의 일을 가장 잘 도와줄 수 있는 파트너여서가 아닐지 생각한다. 열 손가락을 가진 인간이 처리하기엔 변수가 많은 특정 분야의 일을 이진수로 작동하는 컴퓨터가 도와주었기 때문에 성과를 거둘 수 있었다고 본다. 

 

인적 자원으로만 이뤄온 문명의 돌파구는 사람과 다르게 사고하는 방식이다.