시장에서 가장 비싼 CPU를 한 번에 구입하기 위해 수천 달러를 쓴다면 다른 대안보다 성능이 더 좋은 것이 사실입니다. 그러나 수백 달러 더 저렴한 다음 계층 CPU보다 5~10%만 더 나은 성능을 보일 수 있습니다. 따라서 CPU 성능에 영향을 미치는 요인을 파악하여 더 나은 구매 결정을 내리는 것이 중요합니다.
CPU란 무엇입니까
"프로세서"라고도 하는 CPU(중앙 처리 장치)는 컴퓨터 시스템에서 가장 중요한 구성 요소 중 하나입니다. 컴퓨터 시스템의 두뇌인 이 시스템의 임무는 모든 데이터 계산을 처리하고 가능한 한 가장 빠른 시간에 처리되도록 하는 것입니다.
CPU는 컴퓨터 외부에서 볼 수 있는 것이 아닙니다. 사실 완전히 조립된 PC에서는 CPU를 볼 수 없습니다. 그것을 보려면 컴퓨터 케이스를 제거하고 전선을 뽑고 방열판(및 팬)을 제거해야 CPU 표면이 보입니다. CPU의 모양은 아래에 많은 커넥터 핀이 있는 작은 정사각형 칩입니다.
아래 이미지는 CPU의 후면과 상단을 보여줍니다.
CPU 작동 방식
간단하게 하기 위해 CPU 작동 방식을 다음 세 단계로 설명할 수 있습니다.
- 애플리케이션을 실행하기 위해 클릭하면 원시 명령이 먼저 하드 디스크(때로는 메모리에서)에서 가져와 처리를 위해 CPU로 전송됩니다.
- CPU가 명령을 받으면 논리를 실행하고 결과를 계산합니다.
- CPU가 처리를 완료하면 해당 장치로 결과를 전송하여 사용자에게 출력합니다.
쉬워 보이지만 몇 초 안에 세 단계를 모두 완료해야 합니다. 이러한 단계 중 하나라도 지연되면 컴퓨터에 지연이 발생합니다.
클럭 속도
모든 CPU에는 작동하는 "리듬"을 제공하는 내부 클럭이 장착되어 있습니다. "클럭 속도"라고도 하는 "클럭 속도"는 CPU가 1초에 수행할 수 있는 작업의 수를 나타냅니다.
이것은 일반적으로 CPU 이름 옆에 표시되는 Hz(헤르츠 및 확장하여 메가헤르츠 및 기가헤르츠는 MHz 및 GHz로 표시됨) 단위의 숫자입니다.
문제는 더 빨리 가려면 CPU를 통해 더 많은 전기를 공급해야 하고 열이 발생한다는 것입니다. 4GHz의 최고 한도 이후에는 CPU를 적절히 냉각시키기가 어렵습니다.
Hz 단위의 CPU 성능은 대부분 단일 스레드 응용 프로그램에 영향을 줍니다. 인기 있는 Chrome 및 Firefox 브라우저와 같은 대부분의 최신 소프트웨어는 클럭 속도에만 의존하지 않고 다중 코어(자세한 내용은 다음 섹션에서 설명)와 스레드를 활용하도록 설계되었습니다. 일반적으로 컴퓨터는 다중 코어가 있는 CPU에서 더 나은 성능을 보이지만 단일 코어보다 빠르지만 클럭 속도는 더 느립니다.
코어 수
실제 속도를 높이는 것이 점점 더 어려워지기 때문에 CPU 제조업체는 CPU에 더 많은 코어를 추가하여 멀티태스킹 기능을 추가하기로 결정했습니다.
멀티코어 CPU를 "동일한 패키지에서 두 개 이상의 CPU를 함께 사용하는 것"과 동일하게 설명하는 것은 실례입니다. 일반 소비자에게는 그렇게 보일 수 있지만 실제 디자인은 두 개의 CPU를 나란히 붙이는 것보다 훨씬 더 똑똑합니다.
동일한 다이에 공존함으로써 멀티코어 CPU의 개별 코어가 일부 리소스를 공유하여 제조 비용을 절감하고 성능을 향상시킵니다. 예를 들어 캐시 메모리, 마더보드의 다른 요소에 대한 연결 등을 공유할 수 있습니다.
멀티코어 CPU는 동종 또는 이기종일 수 있습니다. 동종 CPU에는 2개 이상의 동일한 코어가 포함됩니다. 이기종 CPU에는 다양한 유형의 코어가 포함됩니다. 예를 들어, 최신 스마트폰의 CPU에는 일반적으로 일반 작업에 더 나은 중앙 코어와 사진, AI 등을 돕는 여러 개의 작은 코어가 포함됩니다.
CPU 제조업체가 GHz 제한을 더 늘리는 대신 더 많은 코어를 추가하는 데 관심을 돌리면서 최신 소프트웨어 및 운영 체제가 그 뒤를 따랐습니다. 대부분의 최신 소프트웨어는 이미 다중 코어를 활용하고 있지만 다중 코어보다 더 높은 단일 코어 속도로 더 나은 성능을 발휘하는 많은 도구, 응용 프로그램 및 게임을 찾을 수 있습니다. 이는 일부 워크로드를 단순히 병렬화할 수 없고 더 작은 청크로 분할하고 여러 코어에 분산할 수 없기 때문에 발생합니다.
캐시 및 아키텍처
8비트 시대에 컴퓨터의 RAM은 CPU에 필요한 모든 것을 제공할 만큼 충분히 빨랐습니다. CPU가 계속 빨라지면서 RAM이 따라잡기 시작했습니다. 이때 캐시가 믹스에 도입되었습니다.
실제로 작고 매우 빠른 메모리인 캐시가 CPU에 추가되어 RAM의 즉각적인 명령을 저장합니다. 캐시는 CPU와 같은 속도로 실행되기 때문에 렉 없이 가장 짧은 시간에 빠르게 CPU에 정보를 제공할 수 있다.
다양한 수준의 캐시가 있습니다. 레벨 1(L1) 캐시는 가장 기본적인 캐시 형태이며 모든 CPU에서 찾을 수 있습니다. 레벨 2(L2) 캐시는 메모리 크기가 더 크며 보다 즉각적인 명령을 저장하는 데 사용됩니다. 일반적으로 L1 캐시는 L2 캐시를 캐시하고 RAM은 차례로 하드 디스크 데이터를 캐시합니다. 최신 멀티 코어 기술을 사용하면 크기가 더 크고 다양한 코어 간에 공유되는 L3 또는 L4 캐시도 있습니다.
누군가가 CPU와 RAM 간의 연결 속도를 크게 높일 수 있는 방법을 찾으면 미래에 이러한 요소가 덜 중요해질 수 있다는 점은 주목할 가치가 있습니다. AMD가 할 수 있는 어떻게든 이 문제를 해결했으며 차세대 Zen 아키텍처 프로세서가 흥미로운 이유 중 하나입니다.
위의 사항은 CPU 성능에 영향을 미치는 요소입니다. Intel과 AMD CPU의 차이점과 AMD CPU를 선택하는 방법도 알고 싶을 수 있습니다.