컴퓨터 구조 - 멀티-코어

컴퓨터 구조 - 멀티-코어

 

우리는 CPU를 살 때 i5, i7, i9과 같은 용어들을 심심찮게 본다.

 

이번 장에서는 이들에 대해 얕게 알아보자. 

 

CPU안에는 ALU와 레지스터와 같은 여러가지 하드웨어 모듈이 있다. 이를 CPU코어 라고 한다.

 

이러한 CPU코어가 여러 개로 모여 하나의 칩에 포함시킨 프로세서를 멀티-코어 프로세서 라고 한다.

 

CPU코어가 두개는 듀얼-코어, 네 개는 쿼드-코어, 6개는 헥사, 8개는 옥타-코어이다.

 

필자는 코어를 머리, 스레드를 팔로 생각해보았다.

 

예시로 2코어 4스레드면 머리가 두개이며, 팔이 4개이다. 즉 하나의 머리당 두개를 한번에 처리할 수 있다는 것이다.

그리고 4코어 4스레드이며 머리가 네개 팔이 4개이다. 이는 하나의 머리당 하나의 팔만 이용하여 처리하므로 전자의 경우보다 더욱더 빠르게 처리가 가능하다. 하나의 머리에서 두개를 한번에 처리하는 것보다 하나의 머리에서 하나를 처리하는게 훨씬 빠르기 때문이다.

 

 

듀어-코어 프로세서

• 이상적인 경우 단일보다 2배속도 향상 기대.
• 코어들은 내부 캐시와 버스 인터페이스를 공유.

 

멀티-스레딩

• 단일-스레드는 각 코어가 스레드를 한 개씩 처리한다. 아래의 처리과정을 살펴보자.

 

단일 스레딩 처리과정

• 스레드에 대한 시스템 상태, 데이터 및 주소 정보를 레지스터 세트(RS)에 저장.
• RS에 따른 프로그램 실행 (RS : 프로그램 카운터(PC), 스택 포인터(SP)등)

 

멀티-스레드

• 각 코어는 두 개의 RS포함
• 단일과 마찬가지로 CPU 코어의 H/W 자원들을 공유, 데이터 및 주소 정보를 서로 다른 RS에 저장.