CPU란 무엇일까, CPU 세부 분석과 이해

 

안녕하세요 버블입니다.

 

컴퓨터에는 CPU, 그래픽카드, 메모리 등 여러가지 부품이 있습니다.

이런 부품들은 모두 컴퓨터 안에서 자기만의 역할이 있고 그 역할을 충실히 실행해 냅니다.

하지만 막상 조립식PC나 부품들을 구매하려고 보면 CPU도 정말 여러종류가 있는것을 확인할 수 있고

CPU에서도 소켓, 연산체계, 코어, 쓰레드 등 여러가지 세부 분류가 존재합니다.

그렇다면 CPU의 이런 세부내용은 무엇을 뜻하고 어떤 CPU가 좋은 CPU일까요?

하나하나 파헤쳐 보겠습니다.

 

 

 

우선 CPU는 중앙 처리 장치라는 정식 명칭을 가지고 있습니다.

컴퓨터 내부에서 시스템들을 통제함과 동시에 프로그램들을 실행하는 가장 기본적인 부품이며 메인보드에 장착됩니다.

 

 

인체에 비유했을때 컴퓨터의 두뇌라고 할 수 있으며 컴퓨터로 들어오거나 나가는 모든 정보를 기억하고 출력하며

프로그램의 연산을 실행하는 장치입니다.

쉽게 풀어서 설명드리자면 컴퓨터의 모든 동작을 제어하는 장치이기 때문에

성능이 좋은 CPU를 사용할수록 PC의 속도와 성능을 좌우하게 됩니다.

 

이제 CPU의 세부성능에 대해서 알아보겠습니다.

CPU에는 여러 제조사들이 존재하지만 우선 가장 보편적이고 많은사람들이 이용하고 있는

인텔사의 CPU를 기준으로 알아보도록 하겠습니다.

기준이 되는 CPU는 Intel 코어 I9-9세대 9900K 모델입니다.

 

우선 CPU에는 소켓, 제조공정, 코어, 연산체계, 쓰레드, 동작속도(클럭), GPU 등 여러 세부성능을 비교할 수 있습니다.

아래 이미지는 기준 CPU의 세부 성능입니다.

 

 

우선 CPU의 코어와 쓰레드, 동작속도(클럭), 터보부스트를 묶어서 함께 설명드리겠습니다.

쉽게 설명해 드리자면 위에서 CPU란 컴퓨터 내부의 두뇌로써 모든 작업을 총괄한다고 설명드렸듯이

CPU의 코어는 그 작업을 처리하는 일꾼이라고 생각하시면 됩니다.

1코어의 경우 1명의 일꾼이 일을 한다는 개념입니다.

위의 표 하단 인텔 기술 지원을 보시면 '하이퍼스레딩'이라는 기능이 있습니다.

 

하이퍼 스레딩 기능은 어떤 기능일까요?

코어1이 A라는 작업을 처리하려면 50%의 힘이 필요하다고 가정해 보겠습니다.

여기서 하이퍼스레딩이라는 기능은 코어1이 A라는 작업을 처리하는데 쓰이는 50%의 힘을 제외하고

남은 50%의 힘을 B작업에 활용하는 기능입니다. 여기서 작업이란 '쓰레드'를 뜻합니다.

코어1이 A작업을 함과 동시에 남는 힘으로 B작업을 동시에 실행한다

즉, 코어1이 A쓰레드의 작업을 처리함과 동시에 남는 잉여자원으로 B쓰레드의 작업을 처리한다라는 개념입니다.

간단하게 한개의 코어를 2개의 쓰레드로 나누어 두가지 작업을 동시에 하는 기능입니다.

 

위의 CPU는 옥타코어, 8개의 코어가 작업을 하지만

하이퍼스레딩을 지원하는 CPU이기 때문에 총 16개의 쓰레드를 가지고 있는 것입니다.

 

동작속도 즉, 클럭은 1초에 CPU가 몇단계의 작업을 처리할 수 있는지를

주파수 단위인 Hz(헤르츠)로 나타낸 수치입니다.

위의 기준 CPU는 1초에 3.6GHz(36억Hz)의 클럭의 성능을 보여주는 것을 확인할 수 있습니다.

이 클럭을 자세히 설명드리자면 컴퓨터의 이진법부터 연산에 대한 설명까지 드려야 하니

간단하게 설명을 드리자면 동작속도(클럭)이 높으면 높을수록 작업 처리 속도가 빨라진다는 의미입니다.

 

만약 클럭이 같은 CPU 두 종류를 고민중이시라면 당연히 코어가 높은 CPU가 성능이 좋은 CPU라고 생각하면 됩니다. 

클럭이 높으면 기본적으로 컴퓨터의 속도가 빠른 것은 물론이고

코어와 쓰레드까지 높다면 그 빠른 속도를 또다시 8개의 코어가 16개의 쓰레드로 분할작업을 하기 때문에

더 큰 속도의 향상을 볼 수 있습니다.

 

 

동작속도 옆에 위치한 터보부스트는 간단하게 설명드리자면

순간적으로 작동할 수 있는 한계클럭이라고 생각하시면 됩니다.

다중 작업으로 인해 CPU가 힘들어질 때 순간적으로 작동이 되지만 계속 유지되는 기능은 아닙니다.

 

연산 체계란 CPU가 어느정도까지 연산을 할 수 있는지를 나타낸 것입니다.

이 연산속도는 당연히 높을수록 좋은 성능과 빠른속도이며 

64비트는 한번에 2의 64제곱까지 연산가능하다는 의미를 가지고 있습니다.

 

제조공정은 CPU내부의 회로 굵기입니다.

이 굵기가 얇을수록 회로안의 전자가 대역하는 폭이 좁아지기 때문에 전압, 전력소모, 발열량 등이 감소하게 됩니다.

 

 

캐시메모리는 CPU내부의 저장공간입니다.

컴퓨터에서 빈번하게 사용되는 데이터를 저장해 놓기 때문에 반복적인 작업을 할때 속도를 향상해 주는 기능입니다.

예로 동영상 파일을 처음 실행했을때 로딩시간이 5초정도였다고 가정해보면

동영상을 종료한 뒤 바로 재실행을 시키면 처음의 5초보다 훨씬 빠르게 실행이 되는 개념입니다.

만약 이 캐시메모리의 임시공간의 크기가 작다면 데이터를 직접 불러들여야 하기 때문에 컴퓨터의 속도가 저하됩니다.

 

GPU 모델명은 CPU에 장착되어있는 그래픽 처리장치, 즉 그래픽카드의 모델입니다.

 

2부에서 이어서 포스팅 하도록 하겠습니다.