버튼을 누르면 컴퓨터는 순식간에 8,472 곱하기 9,361이 79,314,792라고 알려 줍니다. 멈칫하지도 않아요. 손가락으로 세지도 않지요. 어떻게 눈 깜짝할 사이보다 더 빨리 계산할 수 있을까요?

컴퓨터 안에는 트랜지스터라고 불리는 아주 작은 스위치가 수십억 개 들어 있어요. 하나하나가 먼지 한 톨보다도 작지요. 이 스위치들은 1초에 수백만 번씩 켜졌다 꺼졌다 할 수 있어요. 스위치가 켜져 있으면 그것은 1이에요. 꺼져 있으면 0이지요. 모든 숫자, 모든 단어, 모든 그림을 컴퓨터는 전부 1과 0의 무늬로 저장한답니다.

우리는 0부터 9까지 열 개의 숫자를 써서 셉니다. 컴퓨터는 딱 두 개, 0과 1만 써서 세지요. 이것을 이진법이라고 해요. 이진법에서 숫자 5는 101로 씁니다. 우리에게는 이상해 보이지만, 컴퓨터에게는 딱 좋아요. 숫자 하나하나가 스위치 하나와 맞아떨어지거든요. 첫 번째 스위치는 켜짐, 가운데 스위치는 꺼짐, 마지막 스위치는 켜짐: 101이지요.

그럼 컴퓨터는 어떻게 더할까요? 이진법으로 5 더하기 3을 해 봅시다. 5는 101이에요. 3은 011이지요. 컴퓨터는 여러분처럼 그것을 '생각'하지 않아요. 대신 칩 안에 바로 들어 있는 가산기라는 특별한 회로를 사용합니다. 가산기는 논리 게이트로 이루어진 아주 작은 조립 라인 같아요. 논리 게이트는 일정한 무늬로 연결된 스위치들이고, 전기가 흐르면 자동으로 알맞은 답을 만들어 냅니다.

비밀은 이것이에요. 이 논리 게이트들은 간단한 규칙을 따릅니다. AND 게이트는 두 입력이 모두 켜져 있을 때만 불이 켜져요. OR 게이트는 둘 중 하나라도 켜져 있으면 불이 켜지지요. XOR 게이트는 입력이 정확히 하나만 켜져 있을 때 불이 켜집니다. 이 게이트들을 알맞은 무늬로 이어 놓으면, 101과 011로 들어간 전기가 1000으로 흘러 나와요. 1000은 이진법으로 8입니다. 전기가 모든 일을 하기 때문에 답은 빛의 속도로 나타납니다.

그렇다면 곱셈은 어떨까요? 여기서 컴퓨터는 영리해집니다. 곱셈은 더하기를 되풀이하는 것일 뿐이고, 컴퓨터는 이미 더하기를 번개처럼 빠르게 잘하니까요. 12 곱하기 13을 계산하려면, 컴퓨터는 그것을 여러 번의 더하기와 비트 이동으로 나눕니다. 비트 이동은 이진 숫자들을 왼쪽이나 오른쪽으로 미는 일이에요. 그런 다음 그 작은 단계들을 모두 회로 속으로 흘려보냅니다. 수십억 개의 트랜지스터가 함께 일하고, 각각은 아주 단순한 일 하나만 해요. 그러면 전체 계산이 나노초 만에 끝납니다.

현대의 컴퓨터는 또 다른 방법도 써요. 여러 계산을 동시에 하는 것이지요. 칩의 한 부분이 더하고 있는 동안, 다른 부분은 곱하고, 또 다른 부분은 다음 문제를 준비합니다. 계산기 하나가 아니라 천 개의 계산기가 함께 일하는 것과 같아요. 각 계산기는 문제의 서로 다른 조각을 풀고, 마지막에 답들을 합칩니다.

그래서 버튼을 눌렀을 때 답이 즉시 나타난다면, 여러분은 완벽한 무늬에 맞춰 켜졌다 꺼졌다 하는 수십억 개의 미세한 스위치와, 논리 게이트 사이를 달리는 전기와, 자신이 하도록 만들어진 일을 정확히 해내는 회로를 보고 있는 거예요. 컴퓨터는 생각하는 것이 아닙니다. 그저 규칙을 아주, 아주 잘 따를 뿐이에요. 1초에 수십억 번씩 말이지요.