9.빠른 CPU설계를 위한 설계기법

1.클럭

  1)정의:CPU의 속도를 나타내는 단위.

 2)클럭 속도: 헤르츠(Hz) 단위를 사용. 1초에 클럭이 몇 번 반복되는지를 나타낸다.

   1초에 100번 반복하면 100hz.

 

 2.코어

 1)정의: 명령어를 실행하는 부품

 2)멀티코어: 명령어를 실행하는 복수개의 부품. 코어가 여러 개인 코어.

 

 

3.스레드와 멀티 스레드

 1)정의: 실행흐름의 단위.

   -CPU에서 사용되는 스레드와 프로그래밍에서 사용되는 스레드는 용례가 다르다.

    -CPU에서 사용되는 하드웨어적 스레드와 프로그래밍에서 사용되는 소프트웨어적 스레드가 있다.

 

  2)하드웨어적 스레드

   -하나의 코어가 동시에 처리하는 명령어 단위.

 

   -위 같이 두개의 코어에 4개의 명령어를 처리하는 CPU를 2코어 4스레드라고 한다.

   -하나의 코어로 명령어를 동시에 처리하는 CPU를 멀티스레드 프로세서 또는 멑티스레드 CPU라고 한다.

  3)소프트웨어적  스레드

   -하나의 프로그램에서 독립적으로 실행되는 단위.

    -하나의 프로그램은 실행되는 과정에서 한 부분만 실행될 수도 있지만 여러 부분이 실행될 수도 있다.

 

4)CPU의 빠른 설계기법

 -명령어를 빠르게 처리하기 위해선 클럭 속도와 처리할 명령어를 분할하는 것과 레지스터다.

 -하나의 코어로 명령어를 여려 명령어를  동시에 처리할려고 할 때 프로그램 카운터,스택 포인터, 데이터버퍼

  레지스터 등 필수적인 레지스터의 복수 개가 필요하다.

 -그리고 필수적인 레지스터들(편의상 레지스터 세트라고 명명)이 여러 개가 여러 개의 명령어들을

  분할하여 처리하면  복수 개의 명령어가 실행된다.

5)논리 프로세서

-2코어 4스레드를 가져 4개의 명령어를 한 번에 처리할 수 있다.

-하지만 메모리입장에서 하드웨어 스레드는 한번에 하나의 명령어를 처리하는 CPU이다.

-그래서  메모리는 마치 코어가 4개인 것처럼 인식될 수 있다. 그래서

 하드웨어 스레드를 논리 프로세서라고도 부른다.

-아래의 그림은 코어가 4개지만 8스레드를 가져 논리프로세서 8개라고 표기한다.