[컴퓨터 구조] 빠른 CPU를 위한 설계 기법

CPU 속도를 늘리기 위한 방법에는 여러가지가 있지만 기본적으로 클럭 속도를 높이는 방법, 코어 수를 늘리는 방법(멀티 코어...), 스레드 수를 늘리는 방법(멀티 스레드...)이 있다.

 

클럭

• 컴퓨터의 모든 부품들이 움직일 수 있게 하는 동작 단위
• 클럭 속도 : Hz (헤르츠)
• 이론적으로 클럭 속도를 높이면 CPU 속도를 빠르게 높일 수 있다.
• 클럭 속도를 높이면 빠르긴 하지만 필요 이상으로 높이면 발열이 심각해진다.

 

코어

• 명령어를 실행하는 부품
• CPU 내에서 명령어를 실행하는 부품으로 CPU(프로세스) 내에서 여러 개 존재할 수 있는 부품
• 기본적으로 CPU가 명령어를 해석하고 실행하는 부품이라고 하고 이전에는 이 CPU 하나 만으로 운영이 가능하였다.
  하지만 오늘날에 와서는 이 ALU, 제어 장치, 레지스터를 포함하고 있는 기존의 CPU를 코어 라고 말하고, 이 코어를 여러개 포함하고 있는 전체적인 명령어 수행 부품들의 집합 부품을 CPU라고 한다.

• 코어가 많다고 해서 CPU 속도가 매우 증가하지 않을 수 있다.
  (예 : 대학교 조별 과제를 생각해보면 이해가 될 것이다.)

• 이러한 코어가 여러개 존재하면 그 개수에 따라 코어의 명칭이 바뀌며 2개 이상의 코어를 가지는 것을 멀티코어라고 한다.

 

스레드

• 실행 흐름의 단위

• 하드웨어 스레드
  • 논리 프로세서라고도 부른다.
  • 하나의 코어가 동시에 처리하는 명령어 단위 (멀티 스레드 프로세서, 멀티 스레드 CPU)
  • 예 : 하나의 코어 안에 명령어를 실행할 수 있는 스레드가 2개 있다면, 1코어 2스레드.
• 소프트웨어 스레드
  • 하나의 프로그램에서 독립적으로 실행되는 단위
  • 예 : 입력받은 내용을 화면에 보여주는 기능, 맞춤법 검사 기능, 수시로 저장하는 기능들을 동시에 수행하는 스레드