[내일배움캠프] CS 특강 정리

싱글코어 프로세서와 멀티코어 프로세서

컴퓨터의 성장

  1965년 인텔의 창립자 고든 무어에 의해 반도체에 집적하는 트랜지스터 수가 1~2년마다 2배씩 증가한다는 '무어의 법칙'이 탄생했다. 물론 이것은 경험적인 관찰에 바탕을 둔 법칙이며 혹은 단순히 산업적인 목표를 나타내는 법칙이라고 볼 수도 있다. 계속해서 무어의 법칙이 깨질 것이라는 예상과 그 예상을 깨는 새로운 기술의 발전이 반복해서 세상에 나오는 것을 보면 참 신기한 법칙이라고 생각이 들고, 중요한 것은 실제로 컴퓨터의 성능이 계속해서 놀라운 속도로 성장하고 있다는 것이다. 

싱글코어의 한계와 멀티코어의 개발

  인텔의 프레드 폴락이 제시한 '폴락의 법칙'에 의하면 성능은 면적(트랜지스터 수) 증가량의 제곱근과 비례한다고 한다. 실제로 싱글코어의 성능 향상은 면적을 넓히는 것만으로는 점차 어려워졌고, 전력 소모와 발열 등의 문제로 2000년대 초중반에 와서 한계에 다다를 수 밖에 없었다. 이러한 한계점을 넘기위해 하나를 극한으로 성장시키는 것이 아니라 그 수를 늘리는 멀티코어 프로세서가 개발된 것이다.

멀티코어의 문제점

  멀티코어도 장점만 있는 것은 아니다. 가장 큰 문제는 단순히 2개의 코어를 쓴다고 2배의 성능이 아니라는 것이다. 프로그램 내부에서 병렬화가 이루어지지 못한 만큼 성능 향상에 어려움이 생긴다. 이러한 멀티코어 성능에 관하여 '암달의 법칙'이 유명하다. 조금 복잡한 내용이기 때문에 자세히 알고 싶다면 따로 찾아보면 좋을 것 같다. 또한 아무리 병렬화하더라도 직렬로 실행되어야하는 부분은 있기 마련이므로 싱글코어 자체의 성능도 당연히 중요하다는 것을 잊으면 안 될 것이다.

 

 

CPU의 구성

• ALU(Arithmetic Logic Unit): 산술 및 논리 연산을 수행
• CU(Control Unit): 다른 유닛들에게 명령을 내리는 유닛
• Registers: CPU 내부의 작은 메모리로
• Cache:

 

 

 

CPU와 프로그래머 사이의 통신 방법

 

 

명령어 수행 방법

 

 

CS 공부해야할 것들