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CPU / GPU / 메모리
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2024년 1월 31일
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1. CPU
업무를 처리하는 일꾼들
각 코어(일꾼)는 독립적으로 작업을 처리할 수 있습니다. 이를 통해 컴퓨터는 여러 작업을 동시에 더 빠르게 처리할 수 있게 됩니다.
1.1. CPU 코어당 처리 속도 (클록 속도)
일꾼이 "한번에 얼마나 빨리 계산할 수 있는지"
클록 속도는 '기가헤르츠(GHz)'라는 단위로 측정
예를 들어, 3GHz의 클록 속도를 가진 CPU는 초당 30억 번의 연산을 할 수 있다는 의미
1.2. 코어와 프로세스, 스레드 와의 관계
각 CPU 코어(일꾼)는 한 번에 하나의 작업(프로세스 또는 쓰레드)을 처리할 수 있음
프로세스
각 프로세스는 메모리와 자원을 할당받아 독립적으로 실행
컴퓨터에서 여러 프로그램(예: 인터넷 브라우저, 문서 편집기, 음악 플레이어)이 동시에 실행되는 것을 여러 학생이 각자의 공부방에서 독립적으로 공부하는 것으로 생각할 수 있음
쓰레드
각 일꾼의 작업 주제(실행의 흐름)
한 프로세스 안에서, 여러 쓰레드(작업 주제)가 있을 수 있음.
2. GPU
CPU를 학교의 다재다능한 학생들
GPU를 특정 과목(예: 미술)에서만 전문적인 능력을 가진 학생들
2.1. CPU
CPU는 명령어를 순차적으로 처리하는 데 최적화되어 있으며,
시스템의 다른 부분들과의 통신, 입력/출력 관리, 사용자 명령의 실행 등을 책임
CPU는 몇 개의 코어를 가질 수 있으며, 각 코어는 독립적인 작업을 처리할 수 있음
그러나, 일반적으로 CPU의 코어 수는 GPU에 비해 적음
2.2. GPU
원래 3D 그래픽스를 렌더링하기 위해 설계되었지만, 이제는 병렬 데이터 처리에도 널리 사용
GPU는
수백에서 수천 개의 작은 처리 코어
이를 통해 많은 양의 데이터를 동시에 처리할 수 있음
GPU는 특정 종류의 계산 작업, 특히 같은 연산을 대량의 데이터에 반복적으로 적용해야 하는 작업(예: 비디오 처리, 복잡한 과학 계산, 딥러닝)에 매우 효율적
3. 메모리
컴퓨터에서 데이터를 저장하고 접근하는 장치들을 일반적으로 가리킴
이것은 주 기억장치, 보조 기억장치, 캐시 등 다양한 형태와 종류의 메모리를 포함
데이터를 저장하고 검색할 수 있는 저장소로서 중요한 역할
3.1. 주기억장치 (Main Memory) (=RAM (Random Access Memory))
컴퓨터 내부에서 가장 중요하며 빠른 메모리
현재 실행 중인 프로그램 및 데이터를 일시적으로 저장
주 기억장치에서 데이터를 읽고 쓰는 것이 빠르며 효율적
주 기억장치는 휘발성 메모리이므로 전원이 꺼지면 저장된 데이터가 소멸
3.2. 보조 기억장치 (Secondary Memory)
보조 기억장치는 주로 하드 디스크 드라이브 (HDD) 또는 고체 상태 드라이브 (SSD)와 같은 장치를 가리킴
보조 기억장치는 주로 데이터의 영구적인 저장 및 백업을 담당
주 기억장치에 비해 저장 용량이 크며, 데이터를 전원이 꺼져도 유지
예를 들어, 운영 체제, 소프트웨어, 문서, 사진 및 동영상과 같은 파일은 보조 기억장치에 저장
3.3. Cache
캐시는
주 기억장치(RAM)와 CPU(중앙 처리 장치) 사이
에 위치한
고속 버퍼 메모리
주로 데이터 및 명령어의 빠른 접근을 위해 사용
캐시는 RAM의 일부 데이터를 임시로 저장하고, CPU가 해당 데이터에 빠르게 접근할 수 있도록 도와 성능을 향상시킴
주로 L1, L2, L3 캐시와 같이 여러 계층의 캐시가 있으며, 레벨이 낮을수록 더 빠르지만 용량은 적음
3.4. 가상메모리?
가상 메모리는
실제 RAM
+
시스템이 하드 드라이브의 일부를 사용하여 확장한 메모리
컴퓨터에는, 컴퓨터의 RAM(주 메모리)이 꽉 찼을 때, 컴퓨터의 하드 드라이브 일부를 마치 RAM처럼 사용할 수 있게 해주는 기술이 있다.
3.5. GPU memory?
그래픽 처리 장치(GPU) 주변에 위치한 메모리를 가리킴
그래픽 처리에 필요한 이미지, 텍스처, 3D 모델 및 관련 데이터를 저장하며, 이러한 데이터에 대한 빠른 접근이 필요
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새로운 것이 들어오면 이미 있는 것과 충돌을 시도하라.
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