CPU[인프라 엔지니어의 교과서]

CPU는 연산을 대량으로 빠르게 처리하는 장치로 사람으로 말하면 두뇌에 해당한다.

CPU는 연산 능력이 높으면 높을수록 고성능 CPU로 분류된다.

최근에는 멀티코어나 멀티스레드와 같은 방식을 이용해서 하나의 CPU로 동시에 처리할 수 있는 연산의 개수를 늘려서

연산 능력의 향상을 하고 있다.

 

 

CPU 용어

 

소켓 수:  CPU의 개수

 

코어 수: CPU의 주요 계산 부분, 복수의 코어가 있는 것을 멀티코어 라고 한다.

 

스레드 수: 하나의 코어에서 처리할 수 있는 수

 

동작 주파수: 1초당 클러 수, 동작 주파수가 높을수록 처리 속도가 빨라지지만 전력 효율이 나빠지고 발열도 증가한다.

 

캐시: CPU와 메인 메모리 사이에 캐시 메모리라는 빠른 속도의 메모리가 있다. 캐시 메모리에 자주 액세스하는 데이터를 저장해서 상대적으로 느린 메인 메모리로의 액세스를 줄여 CPU의 처리 성능을 높인다. 

 

하이퍼스레딩: 하나의 코어로 두 개의 처리를 실행할 수 있는 기술(인텔 CPU에서 사용하는 용어)

 

터보부스트 기술: CPU의 속도를 자동으로 기준 클럭보다 빠르게 동작시키는 기능, 전혀 일을 하지 않는 코어가 있을 때 일을 하고 있는 코어를 클럭 업시키는 기술( 인텔 CPU에서 사용하는 용어)

 

 

 

CPU 선정의 포인트

 

CPU의 코어 수와 소켓 수로 가격이 달라지는 소프트웨어가 있으므로 비용을 줄이려면 CPU의 종류와 개수를 조정한다.

 

 

 

 

 

 

 

작업관리자를 보는 방법 - [CPU]

 

 

 

CPU 부분에 대한 부분의 용어는 아래와 같이 정리할 수 있다.

 

클럭속도: 주파수

 

cpu의 L1,L2,L3 캐시

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캐시 메모리란, 속도가 빠른 장치와 느린 장치 사이에서 속도차에 따른 병목 현상을 줄이기 위한 범용 메모리를 지칭한다. CPU에서는 CPU 코어(고속)와 메모리(CPU에 비해 저속) 사이에서 속도차에 따른 병목 현상을 완화하는 역할을 한다.

 

CPU에는 이러한 캐시 메모리가 2~3개 정도 사용된다. 이를 L1, L2, L3 캐시 메모리라 하며, 여기서 L은 'Level'을 의미한다. 이는 속도와 크기에 따라 분류한 것으로, L1 캐시는 일반적으로 CPU 칩안에 내장되어 데이터 사용/참조에 가장 먼저 사용된다. L1 캐시는 보통 8~64KB 정도의 용량으로 CPU가 가장 빠르게 접근하게 되며, 여기서 데이터를 찾지 못하면, 이제 L2 캐시 메모리로 넘어간다.

L2 캐시 메모리는 용도와 역할은 L1 캐시와 비슷하지만 속도는 그보다 느리다. 일반적으로 64KB~4MB 정도가 사용된다. L2 캐시는 CPU 회로판에 별도의 칩으로 내장된다. 앞서 말한대로 L1 캐시를 먼저 뒤지고, L2 캐시를 뒤져 데이터를 찾는다. 역시 L2 캐시는 L1 캐시보다 느리지만, 일반 메모리(RAM)보다는 빠르다.

 

L3 캐시 메모리도 동일한 원리로 작동한다. 웬만한 프로세서에서는 L3 캐시 메모리를 달고있지 않다. L2 캐시로 충분히 커버할 수 있기 때문이다. intel core2 duo나 quad에는 L3 캐시가 없지만, 코어 i7에는 8MB를 달아뒀다. L1/L2 캐시 메모리 정도만 CPU 성능에 직접적인 영향을 미치기에 L3 캐시는 크게 신경쓰지 않는것이 일반적인 추세다. L3 캐시는 CPU가 아닌 메인보드에 내장되는 경우가 더 많다.