직접 만든 언어로 CHIP-8 에뮬레이터를 만들었다는 개발자 이야기

자기가 만든 언어로, 자기가 에뮬레이터를 돌린다니

개발자라면 누구나 한 번쯤 "내가 직접 프로그래밍 언어를 만들어보고 싶다"는 생각을 해봤을 거예요. 그런데 진짜로 자기만의 언어를 만들고, 그 언어로 CHIP-8 에뮬레이터까지 돌려버린 개발자가 있습니다. navid-m이라는 분이 GitHub에 공개한 chip8emu 프로젝트가 바로 그 이야기예요.

여기서 잠깐, CHIP-8이 뭔지부터 짚고 갈게요. CHIP-8은 1970년대에 만들어진 아주 단순한 가상 머신(virtual machine) 이에요. 실제 하드웨어는 아니고, 8비트 컴퓨터 위에서 게임을 쉽게 만들 수 있도록 설계된 일종의 "게임용 언어 규격"이라고 보면 돼요. 명령어(opcode)가 35개밖에 안 되고, 화면도 64x32 픽셀 흑백이 전부라서 에뮬레이터 개발의 "Hello World" 같은 존재로 불립니다. 많은 개발자들이 저수준 프로그래밍이나 에뮬레이터 개발을 공부할 때 첫 관문으로 선택하는 프로젝트예요.

왜 자기 언어로 만들었을까

이 프로젝트가 특별한 건 평범한 C나 Rust로 구현한 게 아니라는 점이에요. 개발자가 직접 설계하고 만든 자작 프로그래밍 언어로 구현했거든요. 자작 언어로 뭔가 돌아가는 걸 만든다는 건 생각보다 훨씬 어려운 일이에요. 언어 자체의 문법, 파서(코드를 분석하는 부분), 인터프리터 또는 컴파일러, 표준 라이브러리, 그리고 비트 연산이나 메모리 접근 같은 저수준 기능까지 다 갖춰져 있어야 하거든요.

CHIP-8 에뮬레이터를 만들려면 크게 몇 가지가 필요해요. 먼저 4KB의 가상 메모리 공간을 할당하고, 16개의 8비트 레지스터(V0~VF)를 다뤄야 해요. 여기에 프로그램 카운터, 스택, 타이머도 구현해야 하고, 무엇보다 중요한 건 fetch-decode-execute 사이클이에요. 이게 뭐냐면, 메모리에서 명령어를 하나 꺼내서(fetch) → 이게 무슨 명령인지 해석하고(decode) → 실제로 실행(execute)하는 과정을 CPU 대신 소프트웨어로 흉내 내는 거예요. 모든 CPU가 하는 일을 코드로 구현하는 셈이죠. 그리고 키보드 입력, 화면 렌더링, 사운드까지 붙여야 비로소 게임이 돌아갑니다.

자작 언어로 이걸 한다는 의미

자작 언어가 CHIP-8 에뮬레이터를 돌릴 정도가 되려면 최소한 다음 기능들은 탄탄하게 지원해야 해요. 비트 시프트와 AND/OR/XOR 같은 비트 연산, 배열 또는 버퍼 타입, 함수 호출과 조건 분기, 그리고 외부 라이브러리 연동(화면 출력을 위한 SDL 같은 것)이 필요하죠. 이런 걸 다 만들었다는 건, 이 언어가 단순한 장난감 수준을 넘어서 실용적인 프로그램을 돌릴 수 있는 단계에 도달했다는 증거예요.

비슷한 사례로는 Andreas Kling이 만든 SerenityOS와 Jakt 언어, 또는 Zig 언어 초기에 Andrew Kelley가 자기 언어로 여러 도구를 포팅하던 과정이 떠올라요. 언어 개발자들이 자기 언어의 성숙도를 증명하는 가장 좋은 방법이 "실제 뭔가를 만들어서 돌려보는 것"이거든요. 컴파일러 개발자들 사이에서 "셀프 호스팅(self-hosting)", 즉 자기 언어로 자기 컴파일러를 다시 작성하는 게 일종의 통과의례로 여겨지는 것도 같은 맥락이에요.

한국 개발자에게 이게 왜 흥미로운가

한국의 많은 주니어 개발자들이 React, Spring, Django 같은 프레임워크 위에서만 개발을 시작하다 보니, 가끔 "나는 진짜 컴퓨터가 어떻게 돌아가는지는 잘 모르는 것 같다"는 불안감을 느낀다고 해요. 이럴 때 CHIP-8 에뮬레이터 만들기는 정말 좋은 학습 프로젝트예요. 프레임워크 없이, 라이브러리 최소한으로, CPU가 명령어를 하나씩 처리하는 과정을 내 손으로 구현해볼 수 있거든요. 주말 이틀이면 대충 돌아가는 걸 만들 수 있고, 일주일 투자하면 Pong이나 Space Invaders 같은 고전 게임을 돌릴 수 있어요.

여기서 한 발 더 나아가면 자작 언어 개발이라는 세계가 있는데요. 최근 한국에서도 crafting interpreters 책을 공부하는 스터디가 많이 생기고 있고, 국내 기업에서도 DSL(도메인 특화 언어)을 내부적으로 만들어 쓰는 사례가 점점 늘고 있어요. 당근마켓이나 토스 같은 회사들도 내부적으로 쿼리 언어나 규칙 엔진을 자체 구축하는 경우가 있다고 하죠. 그런 맥락에서 "내 언어로 뭔가를 돌려본다"는 경험은 생각보다 실무 가치가 커요.

마무리

결국 이 프로젝트의 진짜 가치는 "CHIP-8 에뮬레이터를 만들었다"가 아니라, 자기가 설계한 추상화를 직접 검증해본 경험 자체에 있다고 봐요. 언어를 만드는 사람이든, 그저 호기심 많은 개발자든, 이런 프로젝트는 프로그래밍의 본질을 한 단계 더 깊이 이해하게 해주거든요.

여러분은 어떠세요? 만약 자작 언어를 만든다면 어떤 문법이나 기능을 가장 먼저 넣고 싶으신가요? 아니면 에뮬레이터 개발에 도전해본 경험이 있다면, 가장 막혔던 부분이 어디였는지 공유해주세요.