cpu의 종류 및 특성, cpu 제조사 및 제조 공정, 주요 용어 소개
이번 포스팅에서는 ai시대에 더욱 각광받고있는 cpu의 종류 및 특성을 알아보고, cpu 제조사 및 제조 공정을 소개하도록 하겠습니다.
1. CPU란
중앙 처리 장치라고 불리는 CPU는 컴퓨터의 핵심 부품 중 하나로, 연산과 제어를 담당합니다.
CPU는 프로그램의 명령어를 해석하고 실행하여 컴퓨터가 작업을 수행할 수 있도록 합니다.
산술 연산, 논리 연산, 데이터 이동, 제어 명령을 수행하여 컴퓨터 시스템의 모든 기능을 조정합니다.
CPU는 컴퓨터의 성능과 효율성에 중대한 영향을 미치는 주요 구성 요소입니다.
AI시대가 도래하며 고성능 CPU에 대한 요구가 더욱 커지고 있는 추세이기도 합니다.
2. CPU 종류
CPU의 종류는 주로 아키텍처와 사용 용도에 따라 구분됩니다.
x86 아키텍처는 주로 개인용 및 서버 컴퓨터에서 사용되며, Intel과 AMD가 이를 생산합니다.
ARM 아키텍처는 모바일 기기와 임베디드 시스템에서 널리 사용되며, 퀄컴, 삼성 등이 ARM 기반 CPU를 제조합니다.
범용 프로세서는 다양한 작업을 처리하는 반면, 특수 목적 프로세서는 특정 작업에 특화되어 있습니다.
그래픽 처리 장치(GPU), 신경망 처리 장치(NPU) 등이 이에 해당합니다.
최근 각광받고있는 엔비디아가 고성능 GPU를 주력 사업으로 하고 있습니다.
3. CPU 특성
CPU의 주요 특성은 클럭 속도, 코어 수, 스레드 수, 캐시 크기 등이 있습니다.
클럭 속도는 CPU가 초당 명령어를 처리하는 속도를 의미하며, GHz 단위로 표시됩니다.
코어 수는 CPU가 동시에 처리할 수 있는 작업의 수를 나타내며, 멀티코어 프로세서는 여러 작업을 병렬로 처리할 수 있습니다.
스레드 수는 각 코어가 동시에 처리할 수 있는 작업의 수를 의미하며, 하이퍼스레딩 기술을 통해 가상 스레드를 생성할 수 있습니다.
캐시는 CPU가 빠르게 접근할 수 있는 메모리로, 캐시의 크기가 클수록 성능이 향상됩니다.
4. CPU 주요 용어
CPU 관련 주요 용어도 살펴보도록 하겠습니다.
코어(Core)
CPU의 물리적인 실행 유닛입니다.
하나의 CPU 칩 안에는 여러 개의 코어가 있을 수 있으며, 각 코어는 독립적으로 명령을 실행할 수 있습니다.
보통 코어의 수가 많을수록 CPU의 성능이 향상됩니다.
스레드(Thread)
각 코어가 병렬적으로 작업을 수행할 수 있는 실행 흐름의 단위입니다.
하나의 코어가 여러 개의 스레드를 동시에 처리하여 병렬성을 활용할 수 있습니다.
캐시(Cache)
CPU에 내장된 빠른 메모리로, 주로 프로세서가 자주 액세스하는 데이터나 명령을 저장합니다.
캐시는 메인 메모리보다 훨씬 빠르며, 작은 용량이지만 높은 성능 향상을 제공합니다.
클럭 속도(Clock Speed)
CPU가 초당 명령을 실행하는 횟수를 나타내는 측정 단위입니다. 일반적으로 GHz(Gigahertz)로 표시되며, 높은 클럭 속도는 더 빠른 작업을 의미합니다.
쓰로틀링(Throttling)
CPU나 GPU의 성능을 제한하여 발열이나 전력 소비를 관리하는 기술입니다.
일반적으로 과열을 방지하거나 전력 소비를 줄이기 위해 사용됩니다.
하이퍼스레딩(Hyper-Threading)
인텔 CPU에서 사용되는 기술로, 각 물리적인 코어가 두 개의 스레드를 동시에 처리할 수 있도록 합니다.
이를 통해 단일 코어에서 더 많은 작업을 동시에 처리할 수 있습니다.
파이프라인(Pipeline)
CPU가 명령어를 처리하는 방식 중 하나로, 여러 단계로 나뉘어져 각각의 단계에서 다른 명령어를 처리합니다.
이를 통해 명령어 처리 속도를 향상시킬 수 있습니다.
5. CPU 제조사
CPU 제조사로는 인텔, AMD, 퀄컴, TSMC, Samsung 등이 있습니다.
인텔과 AMD는 x86 아키텍처 CPU를 생산하며, 개인용 및 서버 시장에서 경쟁을 벌이고 있습니다.
퀄컴은 주로 모바일 프로세서를 생산하며, Snapdragon 시리즈는 스마트폰에서 널리 사용됩니다.
삼성은 Exynos 시리즈를 통해 모바일 디바이스에 CPU를 제공합니다.
6. CPU 제조 공정
CPU 제조는 고도의 정밀한 공정을 필요로 합니다.
먼저, 실리콘 웨이퍼 위에 회로를 층층히 쌓아 구조를 형성합니다.
이후 노광, 에칭, 측광, 측정 등의 공정을 통해 회로를 만들어냅니다. 마
지막으로 패키징 단계에서 회로를 보호하고 연결할 수 있는 형태로 가공하여 완성품을 만듭니다.
이러한 공정에서 정밀도와 안정성은 매우 중요하며, 제조사들은 이를 위해 지속적인 기술 개발과 투자를 진행합니다.
지금까지 CPU의 종류 및 특성, 그리고 CPU 제조사 및 제조 공정과 관련 용어에 대해 알아보았습니다.