컴퓨터 구조 4 CPU 성능향상 기법_1

CPU 성능 향상 기법
1 CPU 설계 
2 명령어 병렬 처리 
3 CISR / RISC

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CPU 설계 
- 멀티 코어 / 멀티 스레드로 설계하면 빨라진다 

클럭 ;  클럭속도를 높이면 빨라진다 
 - 클럭 속도를 부하에 맞게 조절함 ; 최대 클럭 장시간 유지 시 과열로 성능 하락 
오버클러킹 ; 최대 클럭 속도를 높이는 기법

코어 ; 명령어를 실행하는 부품 
- 최신 CPU는 멀티 코어로 명령어를 적절하게 분배하여 연산한다 

스레드 
- 하드웨어적 스레드 ; 하나의 코어가 동시에 처리하는 명령어 단위 
 -> 멀티스레드 프로세서 ; 코어가 멀티스레드를 처리할 수 있는 프로세서
- 소프트웨어적 스레드 ; 하나의 프로그램에서 독립적으로 실행되는 단위 

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명령어병렬처리기법
- 명령어 파이프 라이닝
- 수퍼스칼라
- 비순차적 명령어 처리 

명령어 파이프 라이닝 ; 각 명령어 처리 단계를 동시에 실행하는 기법
- 명령어 처리 과정 ; 인출 (Fetch) / 해석 (Decode) / 실행(Instruct) / 저장(Write) 

파이프라이닝 위험
- 데이터 위험 ; 데이터 의존적인 상황에서 두 개 명령어를 동시 실행한 위험 
- 제어 위험 ; 프로그램의 분기점 발생으로 인해, 후속 명령어 처리 과정이 무의미해질 위험 
                 예시) 프로그램 카운터의 갑작스런 변화 
                -> 분기 예측 ; 미리 예측하여 그 주소를 인출하는 기술 
- 구조적 위험 ; 자원 위험, 서로 다른 명령어가 ALU 레지스터 등 CPU 같은 부품을 쓸 위험 

수퍼스칼라
- 여러개의 명령어 파이프라인을 포함한 구조

비순차적 명령어 처리 
- 순서를 바꿔 실행해도 무방한 명령어를 순서를 바꿔 실행하는 기법