33. (하드웨어/HardWare) 중앙처리장치 , 프로세서(CPU) 설명 - 클럭 (Clock) , 코어 (Core) , 스레드 (Thread) , 캐시 메모리

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[학습 구분]

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과목 : 하드웨어

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[설 명]

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1. 중앙처리장치 또는 프로세서(CPU) 는 컴퓨터에서 실행되는 프로그램의 모든 정보를 처리하는 역할을 담당합니다

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2. CPU 는 메인보드 (마더보드) 에 포함되어 있는 하드웨어 구성품 입니다

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3. CPU 는 PC의 성능을 좌우하는 중요한 장치로 명령어 해석과 자료의 연산, 비교 등의 처리를 제어하는 컴퓨터 시스템의 핵심적인 장치 입니다

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4. CPU 관련 주요 용어 :

  - 클럭 (Clock) : 

    * CPU의 클럭이 높다는 것은 [한번 움직이는 타이밍에 (1초) 많은 양의 데이터를 처리] 한다는 의미 입니다

    * 클럭 표시는 Hz 로 표시 합니다

    * 1Hz = 1개의 전기 신호 / 4Hz = 4개의 전기 신호 / 1MHz = 100만 개의 전기 신호 / 4GHz = 40억 개의 전기 신호

    * IPC (한 사이클당 명령어 처리 횟수) 클럭이 높다고 무조건 CPU 가 빠른 것은 아니며 효과적으로 일을 처리할 수 있는 밀도 (중요도) 에 따라서 같은 클럭이어도 속도 차이가 날 수 있습니다





  - 코어 (Core) : 

    * 코어는 CPU의 핵심적인 역할을 수행합니다

    * 코어는 간단하게 이해하기 위해 [일하는 사람] 이라고 생각하면 됩니다 

    * 예를 들어서 [하나의 작업] 이 있으면 [듀얼 코어는 두명이서 같이 일을 하는것] / [쿼리 코어는 네명이서 같이 일을 하는 것] 입니다 [분산 작업]

    * 코어는 초기 싱글 코어에서 시작했지만, 현재는 멀티 코어를 기본으로 하고 있습니다 (싱글 코어는 발열 문제 심각 / 혼자 일하니까 열 받음)





  - 스레드 (Thread) : 

    * 스레드는 메인 실행 프로세스 안에서 동작되는 작은 실행 프로세스 입니다

    * 스레드는 1개의 코어에 2개의 스레드가 매핑되어 있습니다 

    * 예시 - (코어) 1명의 요리사가 >> (스레드) 2개의 가스불을 올려서 라면을 동시에 끓임

    * 스레드가 높으면 작업을 처리하는 속도가 빨라집니다





  - 캐시 메모리 (CacheMemory) : 

    * 캐시메모리는 속도가 빠른 장치와 느린 장치의 사이에서 두 장치의 속도차로 인한 병목 현상을 줄이기 위해서 설치한 메모리입니다 (일을 매끄럽게 진행)

    * CPU는 빠르고 / 메모리는 CPU보다 느리기 때문에 / 캐시메모리는 CPU와 메모리 사이에 위치해 성능을 높여주는 역할을 수행합니다

    * 캐시메모리는 자주 사용하는 데이터를 CPU와 가까운 위치에 저장해 필요할 때 마다 빠르게 꺼내쓸 수 있습니다 (필요한 데이터가 있는 경우를 적중(hit), 없는 경우를 실패(miss))

    * 캐시메모리를 사용하면 CPU가 메모리에 접근하는 횟수를 줄여 성능 향상의 효과를 볼 수 있습니다

    * 데이터 접근 과정 : CPU >> 캐시메모리 >> 메모리 >> 보조기억장치 순서

 

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[참고 사이트]

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https://www.crucial.kr/articles/pc-builders/what-is-computer-hardware

컴퓨터 하드웨어란? | 컴퓨터 하드웨어 구성요소 | Crucial Korea

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