[컴퓨터구조] #2 성능평가

성능

클럭 사이클/틱

• 1 GHz의 프로세서 → 10억 분의 초(1ns =10A옴스트롱 초)
• 빛의 속도: 30cm/1ns
• 프로그램의 CPU실행시간 = 프로그램의 CPU클럭 사이클 수 * 클럭 사이클 시간
• CPU시간 = 명령어개수*CPI/클럭속도
• CPI - 명령어당 평균 클럭 사이클 수

 

전력장벽

• 클럭스피드는 무조건 올리기 어려움 → 발열 발생

 

에너지 ∝ 용량성 부하 * 전압^2 (0→1→0/1→0→1)

소모전력(W) ∝ 1/2 * 용량성부하 * 전압^2 * 스위칭 빈도

 

• CMOS기반 반도체 → 동작에너지가 주 에너지 소비원
• 동적에너지: 트렌지스터가 0→1,1→0 상태 바뀔 때 소비되는 에너지
• 스위칭빈도: 클럭속도의 함수
• 용량성 부하: 출력단자에 연결된 트랜지스터의 개수와 공정기술의 함수

에너지 소모의 주원인 → 누설전류(서버용 CUP는 약 40%)

 

CPU의 성능변화

클럭스피드(+전압)

• 1GHz → 2 GHz → … → 4~5 GHz

 

멀티코어

• 하나의 CPU다이에 여러 개의 코어를 집적
• 1 core → 2 core → … → 64 core

 

멀티 CPU

• 하나의 메인보드에 여러 개의 CPU지원
• 1 CPU → 2 CPU → 4 CPU → …

 

멀티보드

멀티 랙

멀티 리전

 

암달의 법칙

'암달의 법칙'은 컴퓨터 프로그램은 프로세서를 아무리 병렬화 시켜도 병렬처리가 가능한 부분(전체 처리량의 약 5%)과 불가능한(순차 처리) 부분으로 구성되므로 더 이상 성능이 향상되지 않는 한계가 존재한다는 법칙

 

개선 후 실행시간 = 개선에 의해 영향받는 실행시간/개선의 크기 + 영향받지 않는 실행시간

 

벤치마크

연산성능을 시험하여 수치화하는 것

• SPECint/SPECpower
• Passmark
• Geekbench

 

2023.04.25 - [컴퓨터구조] - [컴퓨터구조] #2 성능평가 - 추가 사설 문제

[컴퓨터구조] #2 성능평가 - 추가 사설 문제