[컴퓨터 기초] cpu 사기전 알아야 할 기본 지식

컴퓨터에 관심 없거나 지식이 전혀 없는 분들도 cpu라는 단어는 많이 들어보셨을 것입니다. 사람은 신체 어느 부위가 가장 중요할까요? 세상을 움직이는데 필요한 다리, 혹은 무언가를 조작하는데 필요한 팔, 아니면 무엇인가를 볼 수 있는 눈이 가장 중요할까요? 사실 신체 부위 중 우선순위를 정할 순 없지만 1위는 당연히 정할 수 있을 것입니다. 바로 우리 신체부위에 명령을 내려 활동을 할 수 있게 해주는 뇌입니다. 또한 눈이나 귀로 무엇인가 인지를 하게 된다면 '생각'이라는 활동을 통해 어떤 행동에 이르도록 합니다.

 

컴퓨터의 대뇌라고 불리는 cpu는 별명만큼이나 중요한 부분을 담당하고 있습니다. 우리 몸의 뇌와 비슷한 역할을 합니다. 데이터가 입력되면 동작하는데 필요한 모든 연산을 담당하고 있습니다. 컴퓨터가 큰 계산기에 비유될 만큼 연산을 담당하는 cpu의 성능이 컴퓨터의 성능을 결정한다고 해도 과언이 아닙니다. 오늘은 cpu에 대해서 전체적으로 살펴볼까 합니다.

 

사실 cpu를 자세하고 깊게 살펴보면 알아야 할 것들이 무척 많습니다. 하지만 우리는 컴퓨터를 연구하는 전문가나 컴퓨터과가 아니잖아요 (물론 필자는 컴퓨터 공학과입니다) 그래서 cpu를 사는데 필요한 지식들만 간단히 알아볼까 합니다. 이 글을 읽는 분들은 대부분 cpu를 가까운 미래에 사실 분들이라는 가정하에 설명하겠습니다. 이런 분들은 cpu의 성능과 관련된 정보를 알고 싶을 겁니다. 

 

1. 코어와 쓰레드

CPU에서 성능을 이야기하면 빠질 수 없는 두 친구가 있습니다. 바로 코어와 쓰레드입니다. 많은 사람들이 코어를 머리로 쓰레드를 팔로 비유합니다. 코어는 컴퓨터의 모든 연산이 이루어지는 CPU의 핵심입니다. 연산이 이루어지는 만큼 코어의 수가 많으면 당연히 연산이 빨라지겠죠? 맞습니다. 코어는 많으면 많을수록 좋습니다. 보통 하나의 코어를 싱글코어 두 개의 코어를 듀얼코어 4개의 코어를 쿼드코어 등으로 부릅니다. 요즘은 대부분 쿼드코어 이상인 것을 알 수 있습니다. 그렇다면 쓰레드는 무엇일까요? 

 

사실 이전엔 쓰레드라는 개념이 없었습니다. 순전히 코어 1개가 연산을 담당하였습니다. 하지만 더 효율적인 연산 처리를 위해 코어를 가상으로 나누었습니다. 이 개념을 쓰레드라고 합니다. 가상의 코어라고 생각하면 됩니다. CPU의 대표적인 회사 인텔은 하이퍼쓰레딩 기술을 이용해 코어를 논리적으로 두개로 나누는데 성공하였습니다. 이 기술이 적용된 CPU는 코어 2개에 4개의 쓰레드로 이루어집니다. 쓰레드 또한 연산을 담당하고 있으므로 많으면 많을수록 좋겠죠?

 

2. 클럭

 클럭은 전기적 신호를 뜻합니다. 클럭이 좋을수록 데이터 소통률이 높아 성능이 좋다고 이야기합니다. 즉 클럭은 cpu의 속도를 나타내는데요. 보통 해르츠(hz)로 표기합니다. 클럭수가 높으면 분명 좋은 것임은 분명하지만 요즘은 cpu가 어떻게 설계되었는지에 따라 같은 클럭수에도 성능 차이가 날 수 있습니다. 자세히 들어가면 전기적 신호는 0과 1이다 등등 여러 가지 이야기를 하지만 이 포스팅에서는 여기까지만 다루겠습니다.

 

2. IPC

cpu 성능을 말하는데 가장 먼저 알아야 하는 단어입니다. IPC는 클럭당 성능을 뜻하는 단어입니다. 많은 사람들이 cpu 성능을 따질 때 IPC를 놓치는 경우가 많습니다. 오직 코어와 쓰레드수로 cpu를 판단하는데요. 사실 코어수가 동일해도 IPC 수치가 다르다며 성능 차이가 발생합니다. 쉽게 말해 IPC 수치가 높다는 것은 같은 연산이 주어지면 좀 더 빠르게 처리한다고 말할 수 있습니다. 1 코어의 능력이 좋다는 뜻입니다. 그렇기 때문에 cpu에 표기된 모든 코어들을 동등한 성능으로 보는 것이 아니라 보통 클럭에 클럭당 성능인 IPC를 곱해 코어 1개의 성능을 측정합니다.

 

즉 CPU의 성능은 코어 * IPC * 클럭으로 계산한다고 합니다. 그러면 코어,쓰레드,ipc를 배경으로 어떻게 성능을 측정할 수 있을까요?

 

3. 동작속도와 터보 속도

보통 동작속도를 걷는 것에 터보 속도를 뛰는 것에 비유합니다. 걷기와 달리기의 차이는 무엇일까요? 보통 걷는 것은 오랫동안 지속할 수 있습니다. 숨이 차지 않기 때문입니다. cpu 동작속도도 마찬가지입니다. 평상시의 클럭수, 즉 성능을 100% 발휘하지 않은 상태의 속도를 뜻합니다. 많은 cpu들이 종류 상관없이 3 GHz 근처에서 웃돌고 있습니다. 뛰는 것은 오랫동안 지속하기 힘듭니다. 하지만 걷기보다 더 많은 거리를 나아갈 수 있습니다. 터보 속도도 마찬가지입니다. cpu가 미친 듯이 일할 때 측정한 클럭수를 터보 속도라고 합니다. 물론 달리기처럼 cpu가 발열되며 많이 힘들어합니다. 발열이 높아지면 강제로 종료되거나 재부팅되는 현상이 발생합니다.

 

이를 막기 위해 발열을 낮춰야 합니다. 컴퓨터에서는 온도를 낮추기 위해 '쿨러'라는 장치를 달아줍니다. 쿨러는 cpu 온도를 낮춰주며 열심히 달리는 데에만 집중할 수 있도록 해줍니다. 터보 속도의 cpu가 레드불을 마시고 미친 듯이 달리는 것을 오버클럭이라고 합니다. 오버클럭에 대해서는 나중에 자세히 포스팅하겠습니다.

 

4. 메모리 계층 구조

cpu는 연산에 필요한 데이터를 메모리로부터 받아옵니다. cpu가 접근하는 메모리 우선순위는 다음과 같습니다. 

 

레지스터 >  L1 캐시 > L2 캐시 > L3 캐시 > 보조기억장치 > 주기억장치

 

여기서 보조기억장치는 램을 뜻합니다. 보통 CPU를 살 때 L3 캐시가 표기되어 있는 경우가 많습니다. CPU에 근접한 메모리인 만큼 L3캐시가 CPU에 끼치는 영향은 큽니다. L3 캐시 용량이 클수록 CPU는 빠른시간내에 데이터에 접근할 수 있으므로 성능이 향상된다고 볼 수 있습니다. 오버클럭보다 L3캐시 용량이 CPU 성능을 향상하는데 더 영향력 있다고 하네요. 

 

5. TDP

TDP는 CPU 발열에 관련한 표시입니다. 사실 이 부분은 오버클럭을 할 사람이 아니라면 크게 신경 쓰실 필요는 없습니다. 하지만 오버클럭에 있어서 CPU 발열은 매우 중요한 부분입니다. TDP가 높으면 CPU발열량이 높으니 이 CPU에는 좀 더 좋은 쿨러가 필요합니다. 쉽게 말해서 쿨링 시스템 능력 요구치라고 말할 수 있습니다.

 

 

사실 컴퓨터는 인간의 첨단 기술이 복합된 장치입니다. 자세히 들어가면 공부해야 할 부분이 많지만 컴퓨터를 사기 위해서는 이 정도 정보만 필요한 것 같습니다. CPU 사기 전 한번 읽어보시고 좋은 제품 사시길 바랍니다!