[CS] 컴퓨터 CPU 용어: CPU 코어, 쓰레드, 클럭, 캐시메모리

💡 본 문서는 참고자료를 정리한 수준의 문서로써,
CPU 기본 용어를 알고 싶거나 CPU를 구매하려는 사람들에게 추천합니다.

 

CPU의 역할

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• CPU는 컴퓨터 시스템에 부착된 모든 장치의 동작을 제어하고, 명령을 실행하는 장치입니다. 
• 제어장치(control unit)와 연산장치(arithmetic logic unit, 산술논리장치), 그리고 레지스터로 구성되며,이 구성장치들은 내부버스로 연결되어 있습니다.
• 명령 또는 데이터를 입력하면, 이 자료가 메모리에 저장되고, 중앙처리장치는 메모리에 있는 자료를 불러와 명령을 처리한 후 그 결과를 다시 메모리에 저장시킵니다(폰 뉴만 아키텍쳐).

 

CPU의 특징을 설명해주는 요소들

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• 라이젠 5800X
  ▶ 7nm / 8코어 / 16쓰레드 / 기본 클럭: 3.8GHz / 최대 클럭: 4.7GHz / L3 캐시: 32MB / TDP: 105W / PCIe4.0 / 메모리 규격: DDR4 / 3200MHz / 내장그래픽: 미탑재
• 인텔의 코어 i7-11세대 11700K
  ▶ 14nm / 8코어 / 16쓰레드 / 기본 클럭: 3.6GHz / 최대 클럭: 5.0GHz / L3 캐시: 16MB / TDP: 125W / PCIe4.0 / 메모리 규격: DDR4 / 3200MHz / 내장그래픽: 탑재
• CPU를 제대로 고르기 위해서는 CPU 코어, 쓰레드, 클럭, 캐시메모리와 같은 용어들을 이해할 필요가 있습니다.

 

CPU 코어, 쓰레드, 클럭, 캐시메모리

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• 코어(core)
  • CPU 안에서 물리적인 연산(데이터 처리)을 담당하는 곳입니다.
    
  • 따라서 코어의 능력이 좋거나 코어의 개수가 많을수록 복잡한 연산을 빠르게 수행할 수 있습니다.
• 쓰레드(thread)
  • 운영체계(OS, Operating System)가 이해하고 있는 작업 단위를 뜻합니다.
• 클럭(Clock)
  • 코어 하나 당 일을 처리하는 속도를 의미합니다.
  • CPU의 클럭이 높다는 것은 그만큼 한번 움직이는 타이밍에(1초) 더 많은 양의 데이터를 처리한다는 의미이며, 이는 "Hz"라고 표기합니다.
  • 하지만 클럭이 높다고 무조건 빠른 CPU는 아니며, 클럭당 효과적으로 일을 처리할 수 있는 정도 즉, 'IPC(한 사이클당 명령어 처리 횟수)'가 다르면 같은 클럭이어도 속도 차이가 날 수 있습니다.
• 캐시메모리(cache memory)
  • 속도가 빠른 장치와 느린 장치의 사이에서 두 장치의 속도차로 인한 병목 현상을 줄이기 위해서 설치한 메모리입니다.
  • CPU는 빠르고 메모리는 CPU보다 느리기 때문에 CPU와 메모리 사이에 캐시메모리가 있습니다.
  • 캐시메모리는 CPU에서 빠르게 처리된 데이터를 메모리로 옮길 때 점진적으로 속도를 줄일 수 있도록 합니다.

 

참고

• [네이버블로그] CPU에 대한 기본적인 것!: https://m.blog.naver.com/PostView.naver?isHttpsRedirect=true&blogId=wrtoa&logNo=221559511358
• CPU 코어, 쓰레드, 클럭, 캐시메모리의 의미: https://coffee4m.com/cpu-%ec%bd%94%ec%96%b4/