[컴퓨터구조] 빠른 CPU를 위한 설계 기법

컴퓨터 부품들은 '클럭 신호'에 맞춰 일사불란하게 움직인다.

CPU는 '명령어 사이클'이라는 정해진 흐름에 맞춰 명령어들을 실행한다.

 

Q) 클럭 신호가 빠르게 반복되면 CPU를 비롯한 컴퓨터 부품들은 그만큼 빠른 박자에 맞춰 움직이나?

: 꼭 그런건 아니지만 일반적으로는 YES

 

 

ex) intel core i7는 max가 4.9GHz 이다. = 1초에 클럭이 순간적으로 최대 49억(4.9x109)번 반복된다. 

* 클럭 속도는 일정하지않다. 느릴때는 느리고 빨라야할때는 빠르다.

* 필요 이상으로 클럭을 높이면 발열이 심각하다.

 

Q)  클럭 이외에 CPU의 속도를 빠르게 늘리는 방법은?

- 코어 수 늘리기        ex) 듀얼 코어, 멀티 코어

- 스레드 수 늘리기    ex) 멀티 스레드

 

 

 

Q)  코어를 두 개, 세 개, 100개 늘리면 연산 속도도 그에 비례하여 빨라지나?

- 코어 수에 비례하여 증가하지는 않음. 대학의 조별과제와 비슷하다고 보면 됨.

  각각의 코어에게 명령어들을 적절하게 분배하는게 중요함.

 

명령어 1개 처리

동시에 처리되는 명령어 4개 = 멀티 스레드 프로세서, 멀티스레드 CPU

 

ex) 8 코어 16스레드 : 8개의 부품(코어)이 있고 각각 2개씩(스레드) 동시에 처리한다. 

 

 

* 1코어 1스레드 CPU도 여러 소프트웨어적 스레드를 만들 수 있다.

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멀티스레드 프로세서(하드웨어 스레드를 여러개 가짐.)를 실제로 설계하는 일은 매우 복잡하지만,

가장 큰 핵심은 레지스터이다.