iamKG's Story with Tulsa

개념인이 되어보자 1편!

CPU에 대해




CPU란 무엇인가?
뜻을 풀이해보면 Central Processing Unit, 즉 중앙처리장치 입니다.
CPU라고 부르기도 하고 마이크로 프로세서라고 부르기도 합니다.
이 부품의 역활은 컴퓨터의 각종 신호 데이터들을 처리하는 역활을 합니다..
사람으로 치면 뇌의 역활이라고 볼 수 있는데.. 사람이 뇌없이 어떠한 행동을 못하는것처럼
컴퓨터도 CPU없이 아무것도 할 수 없습니다. 그만큼 컴퓨터의 핵심부품이라고 할 수 있죠.
지금 우리가 많이 쓰는 CPU는 x86계열의 CPU입니다..
대표적으로 Intel, AMD, VIA가 이 계열의 프로세서를 제조하는데 VIA는 약간 성능면에서
밀려 점유율이 많이 낮고 Intel과 AMD가 양대산맥으로 서로 경쟁구도에 있습니다.

본론으로 들어가서 CPU의 성능을 구분짓는 여러가지 기준을 보겠습니다.

클럭 - 우선 CPU의 성능의 잣대라고 볼 수 있는건 클럭입니다.
하지만 맹목적으로 클럭만 놓고보면 또 잘못된 경우인데요.. 왜냐하면 아키텍쳐마다
처리하는 구조가 서로 틀리기 때문에 그 구조에 따라 클럭이 높아도 다른 아키텍쳐와 비교시
성능이 떨어질 수도 있습니다... 하지만 분명한건 같은 아키텍쳐로 볼때는 클럭이 성능의
기준이 된다는걸 명심하도록 하세요..

Cache - 클럭이 같다면 L2 캐쉬의 용량으로 성능이 좌우됩니다.     그래서 보급형과 고급형 제품을 비교할때 캐쉬의 크기를 제한하는 방법을 씁니다.
CPU 다이 안에는 일반적인 속도와 비교할 수 없을 정도로 빠른 메모리가 장착됩니다.  
이 메모리를 SRAM이라고 부르는데 일반적으로 주기억장치로 쓰이는 램은 DRAM이라고
불립니다. 이건 나중에 설명하고 캐쉬도 레벨에 따라 L1, L2, L3등으로 나뉩니다.. 숫자가
낮을수록 속도와 대역폭이 크고 용량은 작죠. 부등호로 표시하자면 속도 : L1 > L2 > L3,
용량 : L1 < L2 < L3 로 정리할 수 있습니다. 캐쉬는 버퍼역활을 하는데 CPU 입장에서 보면 주기억장치인 램의 속도는 무지 느리고 답답하게 느껴지겠죠. 데이터를 처리해야하는데
램에서 데이터가 느리게 오니 답답할 수 밖에 없고 이로인해 CPU성능이 떨어지게 보이는 병목현상까지 일어나게됩니다.. 이를 보완하기 위해 초고속 메모리인 SRAM을 CPU 다이안에 통합해서 이런 병목현상을 줄이고자 하는것이죠. 하지만 무조건 용량을 늘리면 다이 사이즈도 커지고 데이터를 액세스 할때 레인턴시도 증가하게 되어 오히려 독이 될 수 있습니다.
이걸 적절히 조절하고 컨트롤 하는것도 기술이죠.
캐쉬 메모리도 같은 아키텍쳐끼리 비교해야지 서로 다른 아키텍쳐끼리 비교하는건 옳지 않다
이유는 컨트롤 방식, 동작 방식이 서로 틀리기때문입니다..
일반적으로 같은 아키텍쳐끼리에선 많을수록 성능이 좋고 가격도 비쌉니다.

FSB - Front Side Bus의 약자로서 CPU와 램간의 통신하는 통로라고 보면 됩니다.
쉽게 얘기해서 고속도로로 생각하면 이해하기 쉽습니다.. 고속도로의 폭이 넓으면 그만큼
차들이 빠르게 많이 다닐 수 있죠. 반면 폭이 좁게되면 차들이 몰릴때 정체현상이 발생하게
됩니다. 컴퓨터의 FSB도 여러가지 클럭이 존재한다. CPU에서 데이터를 처리하려면
RAM에서 데이터를 받아야 합니다... FSB가 크면 그만큼 램에서 받는 데이터의 양이 많고 CPU는 그만큼 데이터를 많이 처리할 수 있는것이다.. 그래서 최신 CPU일수록 FSB 클럭이 점점 커지게 됩니다.. 작은 데이터들은 FSB가 좁아도 처리하는데는 그다지 큰 차이가 나지 않지만 좀 덩치큰 프로그램들을 처리해야 할때는 병목현상으로 그만큼 처리속도가 더뎌지게
됩니다. 하지만 이제 FSB라는 규격을 보기가 힘들것으로 예상됩니다.. AMD에서는 이미
하이퍼트랜스포트라는 새로운 규격의 통신 규격으로 FSB를 대체하였고 인텔에서도 조만간
FSB를 버리고 CSI라는 새로운 규격의 통신 환경을 구축할것이라고 합니다.
하지만 아직 그런날이 오려면 시간이 좀 걸려야하기때문에 그때가서 알아도 큰 차이가
없을듯하네요

제조공정 - CPU의 스펙을 보다보면 XX 나노, XX nm 라는 단위를 자주 볼 수 있습니다. 이것은 코어를 구성하는 회로의 트랜지스터의 크기라고 생각하면 되겠습니다.
일반적으로 제조공정이 작으면 작을수록 좋습니다... 제조공정이 작아지게 되면 더 많은 트랜지스터를 같은 공간안에 집적할 수 있고 그만큼 CPU의 기능이나 성능을 좋게하는데 쓰일 수 있다는 뜻이되고 또 공정이 작아질수록 트랜지스터에서 발생하는 열도 그만큼 떨어지게 때문에 제조공정이 작아질수록 좋은것입니다.. 그리고 가장 매력적인것은 오버클럭을 할때 클럭이 잘 오르기때문에 오버클럭커들은 환영하는 이유가 바로 이때문입니다..
예로들면 65nm로 제조된 콘로의 경우 일반적으로 3.6Ghz이상 올리기가 힘들었지만
45nm로 제조된 펜린의 경우 4Ghz의 클럭도 곧잘 올리는 이유가 바로 이것이죠
그리하여 CPU를 고를때 제조공정이 낮은지 꼭 확인하는게 중요하다.. 대부분 박스에
제조공정이 표시되어 있으니 확인해보도록 하세요

간단하게 이정도만 이해하면 현재 CPU나 앞으로 나올 CPU를 이해하는데 충분할듯 싶네요.
또한 CPU 리뷰를 볼때도 많이 도움이 되었으면 합니다.. 추후 다뤄볼 내용은 현재 쓰이는 여러가지 벤치마킹 프로그램에 대한 글을 작성할것인데.. 많은분들이 잘 모르는것같아 한번 다뤄볼까 합니다.
기대해주세요 ㅋㅋㅋ 우선 여러 핵심부품의 간략한 개념에 대하여 정리후 작성하려고요

다음에는 그래픽카드의 기초적인 개념을 다뤄보도록 하겠습니다.
허접한글 읽어주셔서 감사합니다.