약결합 시스템과 강결합 시스템 – 의념 강화하기
약결합 시스템(loosely coupled system) – 분산처리 시스템
약결합 시스템은 각 프로세스마다 독립된 메모리를 가진 시스템으로 분산처리 시스템이라고도 한다. 둘 이상의 독립된 컴퓨터시스템을 통신망(통신 링크)을 통해 연결한 시스템이다. 각 시스템마다 독자적인 운영체제를 가지고 있다. 각 시스템은 독립적으로 작동할 수 있고 필요한 경우에는 상호 통신을 할 수도 있다. 프로세스 간의 통신은 메시지 전달이나 원격 프로시저 호출을 통해서 이루어진다. 각 시스템마다 독자적인 운영이 가능하므로 프로세스 간의 결합력이 약하다.
강결합 시스템(tightly coupled system) - 다중(병렬)처리 시스템
강결합 시스템은 동일 운영체제하에서 여러 개의 프로세스가 하나의 메모리를 공유하여 사용하는 시스템으로 다중(병렬)처리 시스템이라고도 한다. 하나의 운영체제가 모든 프로세스와 시스템 하드웨어를 제어한다. 프로세스 간의 통신은 공유메모리를 통해서 이루어진다. 하나의 메모리를 사용하므로 프로세스 간의 결합력이 강하다. 공유메모리를 차지하려는 프로세스 간의 경쟁을 최소화해야 한다.
대칭 다중처리 구조
모든 프로세스(process)가 동등한 입장의 대칭성을 가지고 있으며 구현 및 수행이 매우 복잡한 형태의 가장 강력한 시스템이다. 한 운영체제를 동시에 수행할 수 있게 하므로 재진입 코드와 상호배제가 필요하다. 다른 기법에 비해 작업을 효과적으로 분산시킬 수 있다.
▣ 프로세스(process) : CPU에 의해서 실행 중이거나 주기억장치에 적재된 프로그램과 데이터를 말한다.
▣ 상호배제(Mutual Exclusion) : 공유자원을 어느 시점에서 단지 한 개의 프로세스만이 사용할 수 있도록 하며 다른 프로세스가 공유자원에 대하여 접근하지 못하게 하는 기법을 말한다.
위의 내용들은 멀티프로세싱 환경에서 작용하는 방법들이다.
쉽게 말하면 직렬포트와 병렬포트의 방식이라고 할 수 있다. 직렬포트는 8개의 Bit가 1비트씩 한 줄로 서서 입장하는 것과 같고 병렬포트는 8개의 Bit가 동시에 톨게이트를 빠져나가는 것과 같은 형식이다. 또는 다중 프로그래밍 시스템(multiprogramming system. 여러 개의 P/G)처럼 1개의 CPU(중앙처리장치)가 여러 개의 프로그램을 띄워놓고 마치 한꺼번에 처리하는 방식처럼 보이지만 CPU의 유휴시간을 이용하여 차례대로 처리하는 경우와 같다. 그리고 2개 이상의 CPU를 장착한 다중처리 시스템(multiprocessing system. 여러 개의 CPU)인 경우 동시에 프로그램을 수행할 수 있는 CPU를 여러 개 두고 각각 분담하여 처리하는 방식이다. 다중처리 시스템을 사용하는 목적은 신뢰성과 컴퓨터의 성능을 증대시키는 데 있다. 한쪽의 CPU가 고장 나더라도 다른 CPU를 사용하여 업무처리를 계속할 수 있기 때문에 시스템의 안정성이 높다는 장점이 있다.
여기서 더 나아가면 양자컴퓨터(quantum computer) 또는 초전도체를 사용한 D-Wave 양자컴퓨터가 등장한다. “컴퓨터의 기본은 0과 1로 표시되는 2진법 논리회로이다. 양자컴퓨터에서는 이른바 ‘큐비트(Qbit)’라 불리는 양자비트 하나로 0과 1의 두 상태를 동시에 표시할 수 있다. 따라서 데이터를 병렬적으로 동시에 처리할 수도 있고, 또한 큐비트의 수가 늘어날수록 처리 가능한 정보량도 기하급수적으로 늘어나게 된다. 현재의 컴퓨터로는 해독하는데 수백 년 이상 걸리는 암호체계도 양자컴퓨터를 이용하면 불과 4분 만에 풀어낼 수 있다고 한다.”
또 다른 예로는
“대표적 양자 역학 현상은 중첩과 얽힘입니다. 중첩은 0과 1이 따로 있지 않고 겹쳐 있다는 의미입니다. 한 정보 저장소에 0과 1이 동시에 존재하기 때문에 정보처리 속도가 매우 빨라집니다. 여러 비트를 중첩시켜 한 번에 읽고 처리할 수 있기 때문입니다. 기존 컴퓨터의 정보 기본 단위를 비트라고 했다면 양자 컴퓨터는 이러한 중첩 상태를 기본 단위로 해 ‘큐비트(Qubit·Quantum bit)’라고 부릅니다. 그렇다면 0과 1이 중첩된 상태일 때 이 정보는 0일까요. 아니면 1일까요. 이를 풀어줄 개념이 양자 ‘얽힘’입니다.
양자 중첩과 얽힘 현상 덕분에 전통적 컴퓨터 대비 정보 처리 속도를 비약적으로 끌어올릴 수 있습니다. 보안 측면에서 접근해봅시다. 보안 시스템 알고리즘 대부분은 소인수분해를 기반에 두고 있습니다. 이를 현재 컴퓨터로 해석하려면 엄청난 시간이 필요합니다. 1000비트 숫자(300자리 정수)를 소인수 분해를 하는데 기존 컴퓨터는 백만 년 걸릴 계산을 양자 컴퓨터는 1초에서 하루 안에 계산할 수 있다고 합니다.”
[출처] <상>세상을 뒤집을 양자 컴퓨터, 그 원리는? | 작성자 테크플러스
입자이면서도 파동인 것처럼 두 상태가 중첩될 수도 있는 양자컴퓨터 방식으로 접근하게 되면 정신 또는 생각을 한곳으로 집중할 수 있는 점의 확장을 훨씬 다양하게 펼칠 수 있다는 점에 있다. 아직은 초기단계에 머물러 있지만 제대로 상용화된다면 슈퍼컴퓨터보다 더 빠른 빛의 속도로 계산해내는 시대가 도래 할 것이다. 이에 비하면 의념은 이미 빛의 속도 그 이상으로 움직인다고 보면 맞는 말일 것이다. 의념은 정신과 마음의 뿌리에서 출발하고 있기에 그 배경에 대해서는 의심의 여지가 없다. 마음은 우주의 시작과 끝에 있으며 그 범위를 벗어나서 존재하기에 한마디로 무한하다고 보는 것이 맞기 때문이다. 그만큼 우주의 안팎을 드나들며 우주의 기를 자유자재로 다루고 있기 때문이기도 하다.
인체전자석 원리에 의해 우주의 기를 인체 내로 끌어들이는 일은 생각보다 쉽지 않다. 더구나 강약을 조절해가면서 기의 퇴적층을 이루기위해서는 생각의 전환이 무엇보다도 필요하기 때문이다.
약결합 시스템이든 강결합 시스템이든 대칭 다중처리 구조이든 정신을 한곳으로 집중할 수 있는 점의 형태인 의념을 어떻게 효율적으로 처리해야 하는가의 문제가 등장한다. 더구나 한꺼번에 여러 개의 의념을 분산처리하거나 다중처리하거나 매우 복잡한 형태로 동시다발적으로 처리해야하는 경우에는 문제가 발생할 수 있기 때문이다. 그렇지만 태생적으로 이러한 방식을 가볍게 처리하는 수련자가 있는가하면 조금만 머리를 써도 뇌에 부하가 걸려 어려워하는 수련자가 있을 수 있다.
물론 처음에는 생소한 단어나 내용 때문에 어려워하는 것은 당연한 현상일 것이다. 매번 도전할 때마다 이러한 문제에 직면하게 된다면 가장 단순한 방법으로 접근해 들어가는 것이 최선의 방법일 것이다. 하지만 여기서 추구하고자하는 것은 주부들이 음식을 요리하면서도 아이를 돌보거나 전화를 받거나 기타 다양한 일들을 스스럼없이 처리하는 것을 볼 수 있다. 이는 남성에 비해 여성들이 멀티플레이어(multiplayer)에 능숙함을 엿볼 수 있는 장면이다. 그렇다고 남성들이라고해서 이러한 방법에 익숙해지지 말라는 법은 없다. 비록 가정일은 아니지만 적어도 업무처리 능력 면에서는 다양한 사고방식으로 처리해내는 것을 보면 적응의 문제이지 불가능한 문제는 아니기 때문이다.
약결합 시스템은 각 시스템마다 독자적인 운영체제를 가지고 있다는 점이다. 필요한 경우에는 각 시스템이 독립적으로 작동하고 있어 상단전, 중단전, 하단전으로 분리되어져 있는 인체에 대해 필요한 곳에 우주의 기를 분산 처리하여 골고루 뿌려준다는 점이다. 결합력은 약하지만 골고루 기를 끌어올 수 있다는 것은 큰 장점으로 작용하기도 한다.
이에 반해 강결합 시스템은 하나의 운영체제가 모든 프로세스와 시스템 하드웨어를 제어하고 있다. 그리고 하나의 메모리를 사용하므로 프로세스 간의 결합력이 강하다는 장점이 있다. 강결합 시스템은 약결합 시스템인 분산처리 시스템보다는 우주의 기를 보다 강하게 끌어올 수 있다는 강력한 힘이 있다. 물론 처음부터 이렇게 되지는 않는다. 기의 퇴적층이 조금씩 쌓일 때마다 약결합 시스템방식이나 강결합 시스템방식이 작동할 것이기 때문에 어떠한 방식을 추구하느냐에 따라 또는 이 둘을 동시에 사용하거나 따로 사용하는 방식이 필요할지도 모르기 때문이다. 더구나 대칭 다중처리 구조로 진입하여 우주의 기를 끌어온다면 보다 효과적으로 분산 처리할 수 있다는 커다란 장점이 있기에 3가지 방식을 효과적으로 사용한다면 분명 다양한 접근을 시도할 수가 있을 것이다.
2019년 10월 21일 월요일
청아당 엄 상 호 글