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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.
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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.
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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.
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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.