4비트

 

1. 컴퓨터의 처리 단위
1.1. 예시


1. 컴퓨터의 처리 단위



4비트는 16진법의 기본단위를 이루는 블록이다. 16진법의 수 한자리를 이진법 네 자리로 표기할 수 있기 때문이다. 10진수의 관점에서 보아도 최소 4비트는 있어야 10진수 숫자 1자리 수를 표현할 수 있기 때문에 4비트는 상당히 의미가 있는 정보단위라고 할 수 있다.
2진
0000
0001
0010
0011
0100
0101
0110
0111
1000
1001
1010
1011
1100
1101
1110
1111
16진
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
A
B
C
D
E
F
10진
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
정보의 최소단위인 비트(bit)를 4개씩 모은 단위를 니블(nibble)이라고 한다. 바이트(byte)는 현재에는 8개 비트의 묶음단위를 의미하는 것으로 알려져 있으나 애초에는 7개 비트, 9개 비트 등 하드웨어의 구성에 따라서 다른 크기를 가지는 단위였다. 일반적으로 해당 하드웨어에서 1개의 문자를 표현하는 데 필요한 비트의 묶음을 '바이트'라고 불렀기 때문이다. 그러나 니블은 초기부터 4개 비트만을 지칭하는 단어였다. 참고로 8개 비트를 꼭 집어서 가리키는 단어는 옥텟(octet). 현재의 컴퓨팅 환경에서 일반적으로는 1옥텟=1바이트이므로 잘 사용하는 단위는 아니지만 예전에는 1바이트가 8비트라고 한정하기 어려웠기 때문에 비트 수를 정확히 지정해야 할 때는 옥텟을 사용했다.
1971년 등장한 최초의 상업용 마이크로프로세서[1][2]인텔 i4004가 바로 4비트 아키텍처를 지닌 CPU였다. 탁상용 전자계산기 등에 사용할 목적으로 만든 CPU로 성능은 최초의 CPU인 만큼 낮았고 곧 8비트 프로세서인 i8008이 등장하면서 세대교체가 되었지만 4004 자체는 1981년까지 생산되면서 계속해서 8비트 CPU를 투입하지 않아도 되는 저성능의 하드웨어에 많이 쓰였고 4040같은 후속 모델도 나왔다. 32비트 이상의 CPU가 일반적이 된 21세기에서도 낮은 가격과 최소의 연산능력을 요구하는 분야에서는 오랜 기간동안 4비트 컴퓨터가 사용되고 왔다. 예를 들면 커피 메이커라든지, 적외선 리모컨 등등... 현재는 8비트 마이크로컨트롤러로 세대 교체를 진행하고 있다.

1.1. 예시


인텔 4004

[1] 그 이전에도 '컴퓨터'는 물론 존재하고 있었지만 두뇌부라고 할 수 있는 CPU는 현재의 통합된 마이크로프로세서 개념이 아니라 CPU의 기본구성인 연산장치(ALU), 기억장치(레지스터), 제어장치(제어부)가 전부 별개로 존재하고 있었다.[2] 참고로 '최초'의 마이크로프로세서는 미군에서 1970년 개발한 'F14 CADC'(Central Air Data Computer : 이름 그대로 F-14의 제어에 사용되었다)에 사용된 MP944라는 칩셋이었으나 이게 1998년에야 기밀해제가 된 관계로 일반에는 잘 알려지지 않아 i4004가 최초의 마이크로프로세서로 알려져있다. 따라서 4004는 엄밀히는 최초의 '상업용' 마이크로프로세서라고 해야 정확하다. 위키피디아 CADC 항목 참조