CPU 이야기

컴퓨터에 관해 CPU라는 단어는 일반인도 많이 접했을 단어입니다. 그리고 싱글(Single), 멀티 코어(Multi Core)라는 단어도 많이 들어봤을 겁니다.

그런데 싱글 코어와 멀티 코어 중 무엇이 더 좋다고 정의할 수 있을까요? 코어의 개수가 많은 것이 반드시 좋을까요?

또한, 인텔의 하이퍼 스레딩(Hyper Threading) 기술은 무엇일까요?

CPU에 관한 기초적인 내용을 정리하기 위해, 이번 글의 주제로 CPU에 관한 소개를 하고자 합니다.

※ 해당 주제에 관해 자료를 찾아보니 많은 논쟁이 있더군요. 특히, 멀티코어와 하이퍼 스레딩에 관한 CPU 성능 주제가 많았습니다.

제가 이해하기로는, 무조건 멀티코어 또는 하이퍼 스레딩이 좋은 것은 아니며 사용하는 환경(게임, 전문가용 프로그램 등)에 따라

적당한 코어의 수와 하이퍼 스레딩 적용 여부가 결정되는 것 같습니다.

아래의 본문 내용은 기초적인 지식으로만 받아들여 주시고, 더욱 자세한 내용은 찾아보시길 권해드립니다.

1. CPU?

< Intel® CORE™ i7-6700K 모델 >

CPU(Central Processing Unit)는 중앙 처리 장치라고 합니다. 프로그램의 연산을 실행하는, 컴퓨터의 가장 핵심적인 제어 장치입니다.

이 CPU는 입력받은 명령어를 해석, 연산하여 결과를 출력하는 역할을 수행합니다.

CPU 사양에는 GHz라는 단위가 항상 붙습니다. 이것은 한 번에 처리할 수 있는 능력을 의미하며, 숫자가 높을수록 좋습니다.

하지만 클럭도 중요하지만 코어의 개수도 중요합니다. 코어의 수가 많으면 동시에 처리할 수 있는 능력이 높아지기 때문입니다.

정리하자면, CPU의 성능은 클럭과 클럭당 속도(IPC, Instructions per Cycle), 코어의 수에 의해 결정됩니다.

< Intel® i7-7700 Spec >

위 스펙은 인텔 i7-7700 CPU의 사양입니다. 코어, 스레드 수와 하이퍼 스레딩 기술이라는게 눈에 띕니다.

각 용어가 무엇을 의미하는지 알아보겠습니다.

2. 코어(Core)? Single Core? Multi Core?

코어(Core)는 CPU에서 작업을 처리하는 핵심 장치를 의미합니다.

    

< 간단하게 보여진 CPU 디자인 왼쪽 : 싱글 코어, 오른쪽 : 듀얼 코어 >

CPU에 코어가 1개라면 싱글 코어(Single Core), 여러개가 있다면 멀티 코어(Multi Core)라고 합니다.

그럼 하나의 CPU에 코어가 여러개인 것이 더욱 좋겠죠? 사용하는 환경에 따라 다르지만, 그렇다고 할 수 있습니다.

멀티 코어에 대한 예시를 한가지 들겠습니다.

한 일꾼이 농사를 짓고 있습니다. 
수개월 동안 열심히 가꾼 작물을 수확해야 하는데 농사지은 땅 면적이 상당히 넓은 문제가 있습니다.
일꾼 혼자서 족히 8시간은 작업해야 하는 면적입니다. 
만약, 같은 능률의 일꾼이 한 명 더 있다면 어떻게 될까요?
대략 작업 시간은 절반인 4시간이 걸릴 겁니다.

일꾼이 두 명 더 늘어난다면 어떻게 될까요? 작업 시작이 더 줄어들겠죠?

즉, 한 사람(Single Core)이 하던 작업을 여러 사람(Multi Core)이 같이하면 작업 속도가 빨라집니다.

그래서 기술이 발전함에 따라 CPU는 싱글코어, 듀얼코어, 쿼드코어 등 하나의 CPU안에 코어의 수가 늘어나게 됐습니다.

3. 스레드(Thread)? 하이퍼 스레딩(Hyper Threading)?

스레드(Thread)는 CPU에서 작업을 수행하는 단위를 의미합니다.

보통 코어 개수와 스레드 개수가 동일하지만, 하이퍼 스레딩(HT, Hyper Threading)을 적용하면 스레드 개수가 2배 늘어납니다.

예를 들면, 싱글 코어는 1스레드이지만 HT를 적용하여 2스레드가 가능합니다.
(그래도 물리적으로 2스레드를 가진 듀얼 코어보다는 성능이 떨어집니다.)

그래서 위 Intel® i7-7700의 사양에서 4코어 8스레드인 이유가 HT가 적용되었기 때문이죠.

4. 결론

이제 CPU에서 코어와 스레드가 무엇인지, 싱글 코어와 멀티 코어에 대한 차이점은 무엇인지 알게 됐습니다.

이번에 얘기할 내용은 '반드시 멀티 코어가 좋은것이 아니다'라는 얘기를 하고자 합니다.

사용자가 웹 서핑, 문서작업과 같은 단순한 업무를 할 경우 굳이 멀티 코어 CPU가 필요할까요?

일상적으로 단순하게 사용하는 프로그램들은 보통 멀티 코어를 지원하지 않습니다.

게임이나 영상처리, 3D 작업과 같은 전문가용 프로그램들은 멀티 코어를 지원합니다.
(멀티 코어를 지원한다고 해도 CPU에 남는 코어가 생긴다면 이것 역시 적합하진 않겠죠?)

그래서 무조건 코어 수가 많다고 효율이 좋은 것이 아니라, 사용하는 프로그램에 따라 적절한 CPU를 선택하는 것이 좋습니다.