CHAPTER 05 : CPU 성능 향상 기법

keyword : 클록, 멀티코어, 멀티쓰레드...

💡클럭 속도는 헤르츠(Hz)가 단위임. 참고로 1GHz는 10억Hz이다.

💡클럭 속도를 높이면 CPU성능이 좋아지는 건 사실이지만, 발열 등의 한계는 있음

💡코어란, 전통적으로 말하는 CPU임. 하지만 오늘날에 CPU는 이 코어를 여러개 갖고 있는 부품으로 이해된다.

💡코어를 여러개 포함하는 CPU를 멀티코어 CPU, 또는 멀티코어 프로세스라고 일컫는다.

💡CPU의 연산속도는 코어의 수에 비례하지 않는다. 코어마다 처리할 연산이 적절하게 분배되는지와 처리하고자 하는 작업량이 코어의 수에 적당한가가 관건이다.

쓰레드(Thread)란?

• 두가지 용법이 컴퓨터 공학에서 사용된다. 하드웨어적 의미와 소프트웨어적 의미의 두가지가 그것임. 사전적 의미는 ’실행 흐름의 단위‘임.

1. 하드웨어적 쓰레드 : 하나의 코어가 동시에 처리하는 명령어의 단위를 말함.
   • 1코어 2스레드도 가능. 이렇게 여러 명령어를 동시에 처리 가능한 CPU를 멀티스레드 프로세서 또는 멀티스레드 CPU라고 한다.
2. 소프트웨어적 쓰레드 : 하나의 프로그램에서 독립적으로 실행되는 단위.
   • 이때 여러 쓰레드는 동시에 실행될 수도 있다.

멀티스레드 프로세서는 어떻게 동작하는가?

• 핵심은 레지스터이다. 하나의 코어가 여러 명령어를 동시에 처리하려면 PC, 스택포인터, DBR, DAR등 여러 명령어 처리에 필요한 레지스터 수가 여러개 있어야 함.

  💡멀티스레드 프로세서를 논리 프로세서라고도 한다. 프로그램 입장에서는 1코어 1스레드 CPU가 8개있는거랑 다름이 없기 때문. 2코어 4스레드 CPU의 논리프로세서는 8개이다.

명령어 병렬 처리 기법

• CPU의 효율을 높이려면, CPU가 놀지 않고 효율적으로 작동하게 하는 것이 제일 중요함.
• 명령어 병렬처리기법(ILR), 명령어 파이프라이닝, 슈퍼스칼라, 비순차적 명령어 처리등이 쓰임