[컴퓨터 구조] CPU 성능

스레드에 대한 혼동

스레드가 하드웨어적으로도 사용되고 소프트웨어적으로도 사용되는 단어다 보니 약간의 혼동이 있을 수 있다.

하드웨어적 스레드: 하나의 코어가 동시에 처리하는 명령어 단위
소프트웨어 스레드: 하나의 프로그램을 독집적으로 실행하는 단위

 

CPU의 성능을 높일 수 있는 설계

CPU의 성능을 높일 수 있는 설계는 다음과 같다. - 높은 클럭 수 - 멀티 코어 - 멀티 프로세서

이 외에 명령어 병렬 처리 기법, 비순차적 명령어 처리가 있다.

 

명령어 벙렬 처리 기법

명령어 파이프라이닝 기법이라고도 불린다.

하나의 명령어가 처리되는 과정을 비슷한 시간 간격으로 나누면 명령어 인출, 해석, 실행, 저장으로 말할 수 있다.
👉 위 단계들은 서로 겹치지만 않는다면 한꺼번에 실행할 수 있다.

 

명령어 파이프라이닝에 실패하는 시나리오를 파이프라인 위험(pipeline hazard)이라고 부른다.

 

파이프라인 위험(pipeline hazard)

• 데이터 위험 data hazard
  • 명령어 간 의존성에 의해 발생
• 제어 위험 control hazard
  • 프로그램 카운터의 갑작스러운 변화에 의해 발생(분기)
• 구조적 위험 structural hazard
  • 서로 다른 명령어가 같은 자원을 사용하려 할 경우 발생