9. 빠른 CPU을 위한 설계 기법

CPU의 속도를 빠르게 만드려고 한다면,

1. 컴퓨터 부품들은 '클럭 신호'에 맞춰 일사불란하게 움직인다.
2. CPU는 '명령어 사이클'이라는 정해진 흐름에 맞춰 명령어를 실행한다.
3. 클럭 신호가 빠르게 반복되면 CPU를 비롯한 컴퓨터 부품들은 빠른 박자에 맞춰 빠르게 움직인다.
   반드시 성립되는 것은 아니지만 일반적으로 클럭속도는 CPU의 속도로 간주된다.

클럭

• 클럭속도 : 헤르츠 HZ 단위로 측정
• 헤르츠 Hz : 1초에 클럭이 반복되는 횟수
• 클럭이 1초에 한번 반복되면 1Hz
• 클럭이 1초에 100번 반복되면 100Hz
  1KHz=1,000Hz
  1MHz=1,000,000Hz
  1GHz=1,000,000,000 Hz

필요 이상으로 클럭을 높이면 발열이 심각해진다.

위키백과

Intel® Core™ i7 processors 사양

코어와 멀티 코어

• 코어 Core 란?
  현대적인 관점에서 "CPU"라는 용어를 재해석해야 한다.
  전통적으로 '명령어를 실행하는 부품'은 원칙적으로 하나만 존재, 즉 CPU를 의미하였다.
  그러나 오늘날 CPU에는 '명령어를 실행하는 부품'이 여러 개 존재하게 되었고
  '명령어를 실행하는 부품'을 코어라는 용어로 사용

• 멀티코어 프로세서란 여러 개의 코어를 포함하고 있는 CPU를 말한다.
• 코어가 많아지면 CPU의 연산 속도가 향상되지만 코어 수에 비례하여 속도가 증가하지는 않는다.
  cf) 조별과제

스레드와 멀티 스레드

 스레드란 '실행 흐름의 단위'

 

• 하드웨어 스레드 : 하나의 코어가 동시에 처리하는 명령어 단위. 논리 프로세서라고도 부른다.
  예시) '1코어 1스레드 CPU', '2코어 4스레드 CPU'

 

• 소프트웨어 스레드 : 하나의 프로그램에서 독립적으로 실행되는 단위