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Computer/0x08 하드웨어

CPU에 대한 이해

CPU에 대한 이해





CPU란 무엇일까요? CPU에 대한 공부를 이번 시간에 해보겠습니다.



CPU는 컴퓨터의 두뇌


CPU(Central Processing Unit) 의 약어로서 중앙처리 장치 라고 합니다.

컴퓨터시스템 전체를 제어하고 내부의 모든 처리를 관리 합니다.


컴퓨터에서 CPU가 차지하는 역할은 절대적이며 비싼 부품이죠.

CPU 성능에 따라 높은 가격 차이를 보입니다.




* CPU의 성능을 결정 짓는 요소는?

코어의 개수 , 동작속도, 시스템버스 ,캐시메모리 입니다



* 코어(CORE): CPU의 연산과 제어를 담당 하는 핵심 부품 입니다.

예전에는 CPU에 하나의 코어만 들어 있었으므로 주목 받지 못했습니다.


그러나 2005년경부터 하나의 CPU에 2개의 코어를 넣은 듀얼코어 CPU가 등장했지요


*듀얼코어 (Dual-core)CPU: 하나의 CPU에 2개의 코어를 포함


이떄 부터 일반사용자들도 '코어' 라는 단어에 익숙해 지기 시작 했습니다.


현재는 쿼드코어 CPU가 많이 보급되었습니다.

*쿼드코어(quad-core)CPU: 하나의 CPU에 4개의 코어를 포함 





CPU 제조사 들은 CPU 코어수를 어떻게 분류할까?

대표격인 인텔과 AMD가 있는데요 

인텔은 영문으로 표기하는 반면에 AMD는 숫자로 코어수를 구분하고 있습니다.




과거 CPU를 가늠하는 기준중에는 CPU의 동작속도 , 즉 '클럭스피드(Clock Speed)' 였습니다.



* 노스브리지(North Bridge) : CPU / RAM / VGA 등의 고속 장치를 제어 합니다. 

=> CPU, RAM, VGA(그래픽 카드) 등은 전통적으로 노스브르지 라는 칩에 의해 연결 됩니다.



* FSB ( Front Side Bus) : CPU와 노스브리지 간의 데이터 전송 대역폭 

=> FSB 대역폭이 클수록 데이터를 더 빨리 이동 시킬 수 있습니다.

즉, FSB는 CPU와 노스브리지(MCH) 간의 데이터를 주고 받는 연결 통로를 뜻하는데요. 쉽게 말해서

도시와 도시를 연결하는 '도로' 같은 개념으로 이해 할 수 있습니다.


문제는 CPU의 FSB 대역폭은 크지만 메모리의 대역폭이 좁아서 병목현상을 발생 합니다.

대역폭의 크기가 불일치 하기 때문이죠


이것을 해결하기위해 AMD 같은 경우는 CPU 내부에 메모리 컨트롤러 내장, CPU와 RAM이 노스브리지를

거치지 않고 직접 데이터를 주고 받아 병목현상을 해결 하고 있습니다.


이런것을 바로 '하이퍼 트랜스 포트' 라는 방식 입니다.


이에 반해 인텔은 FSB을 오래 고집하다가 i7 CPU부터 '메모리 컨트롤러'를 내장 하였습니다.





캐시메모리




* 캐시 메모리(Cache Memory): CPU와 메모리의 속도차이를 조절하기 위해 CPU 공간에 있는 메모리


캐시 메모리의 개념은 빠른 CPU와 시스템에 부착되어 있는 느린 메모리가 데이터를 주고 받는 것을 가정해 

보면 쉽습니다. 속도가 빠른 CPU는 데이터를 빨리 주고 받는 반면에 속도가 느린 메모리는 

아무리 애를 써도 CPU의 속도를 따라 갈 수 없죠.


그래서 RAM의 처리가 끝날 떄까지 CPU가 기다려야 하는 상황이 발생 합니다.

이떄 CPU와 메모리 사이에 캐시 메모리를 두고 자주 쓰는 데이터를 쌓아 두면 CPU는 캐시 메모리를 먼저 확인하여

필요한 데이터가 존재할 경우 미리 가져다 쓸 수 있게 됩니다. 


캐시는 CPU와 같은 속도로 작동하기 때문에 자주 쓰는 자료를 저장해두면 병목 현상을 줄일 수 있습니다.





 i7 CPU 내부에 상당 부분은 캐시메모리로 채워져 있습니다.

그만큼 캐시메모리는 CPU의 성능을 좌우하는 중요한 요소이며, 고사양의 CPU일수록 대용량의 

캐시메모리를 내장한 경우가 일반적 입니다.


캐시메모리는 CPU뿐만 아니라, 하드디스크,광학드라이브등 다양한 기기에서 사용 됩니다. 

이중에서 하드디스크에서 캐시메모리 용량이 매우 중요한 선택 조건중 하나가 됩니다.





CPU 정보 쉽게 확인 하는 방법


- CPU 표면, 박스에서 클럭스피드, FSB , 캐시 메모리등을 확인 가능 

- AMD의 경우는 CPU 표면의 코드를 웹사이트에 입력하여 확인 가능 

- CPU-Z 같은 프로그램으로 CPU에 대한 상세한 정보를 확인 가능