CPU 성능 향상 ① 빠른 CPU를 위한 설계 기법 - 클럭(clock), 코어(core), 스레드(thread)

방법 1)클럭(clock) 속도

1. 컴퓨터 부품들은 '클럭 신호'에 맞춰 일사불란하게 움직인다.
2. CPU는 '명령어 사이클'이라는 정해진 흐름에 맞춰 명령어들을 실행한다.

 → 빠른 CPU를 위해 클럭신호를 빨리 만들어볼까?

‭→ 클럭 신호가 빠르게 반복되면 (= 클럭 속도가 빨라지면 ) CPU를 비롯한 컴퓨터 부품들은 그만큼 빠른 박자에 맞춰 움직이겠지?

 

꼭 그런 것은 아니지만 일반적으로는 맞다. 그래서 클럭 속도가 CPU 속도로 측정되기도 함.

 

 

클럭 속도는 일정한 것이 아니라 필요에 따라 느려졌다 빨라졌다 한다.

 

‭→ 클럭 속도를  무조건 높인다고 좋을까?

 

필요 이상으로 클럭 높이면 발열이 심각해짐!

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방법 2)코어(core) 수를 늘리기

 

전통적으론 단일한 코어가 즉 CPU였지만 멀티코어가 가능하며 다양한 부품이 생겨난 지금은 코어가 곧 CPU인 것은 아니다.

 

 

‭→ 코어를 늘리면 연산 속도도 그에 비례하여 빨라지나요?

 

코어마다 계산해야 할 업무가 적절하게 분배되지 않는다면, 꼭 코어 수에 비례하여 증가하는 것은 아니다

ex) 조별 과제를 생각해보세요. 4명이 참여해도 1~2명의 생산성이 나기도 함

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방법 3)스레드(thread) 수 늘리기 (멀티 스레드 프로세서, 멀티스레드 CPU)

• 스레드(thread)의 개념

스레드(thread) = '실행 흐름의 단위'

하드웨어 스레드 (= 논리 프로세서)	소프트웨어 스레드
하나의 코어가 동시에 처리하는 명령어 단위	하나의 프로그램에서 독집적으로 실행되는 단위
*하나의 코어가 동시에 1 스레드를 처리한다. *두 개의 코어가 각각 2개의 스레드를 처리할 수 있다	*1,2,3을 동시에 실행되게 하려면

 

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• 하드웨어 스레드 (hardware thread)의 멀티스레드 프로세싱

멀티스레드 프로세서를 실제로 설게하는 일은 매우 복잡하지만, 가장 큰 핵심은 레지스터

 

 

 

ex) 프로그램 카운터: 다음으로 읽어들일 즉 실행할 파일의 주소를 읽어오는 역할인데 이것이 두 개라면 당연히 빨라짐

 

몇 코어 몇 쓰레드 인지 CPU만 알고 있고 메모리는 모른다.

하지만 명령어를 내보내는 수 등을 보고 추측할 뿐.

그래서 보이지 않는 논리적인 느낌이다. 해서 논리 프로세서라고도 불린다.