[TIL] CS study cache & super computer

_sqrlkoo·2022년 7월 28일

컴퓨터의 기억 장치로는 여러 종류가 있지만 그것을 기억의 길이로 분류하면 초단기 기억장치, 단기 기억장치, 장기 기억장치로 분류 할 수 있다.

오늘은 그중 초단기 기억장치인 캐시(cache) 대해 설명드리겠습니다.

* 캐시(cache)란?

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위 사진과 같이 캐시는 CPU와 더불어 기억용량이 적고 액세스의 속도가 빠른 기억장치이며 역할은 주로 컴퓨터 속에 장착해 속도를 빠르게 한다.

일반적으로 컴퓨터의 속도를 말할 땐 CPU의 속도를 이야기합니다.

그말은 CPU에 비해 상대적으로 주변기기의 속도가 매우 느리다는 것을 나타냅니다.

이러한 문제를 해결하기 위해 주변기기 속도를 빠르게 하는 대표적인 장치가 오늘 말씀드릴 캐시메모리 입니다.

위 사진을 다시 보면 피라미드 중간에 주기억장치가 있고 가장 하단에는 보조기억 장치(HDD,SSD)을 볼 수 있습니다.

주기억장치에는 대표적으로 램(RAM)이 있으며 캐시(cache)는 보조 기억장치인(HDD)의 속도차를 극복하기 위해 사용되는 장치입니다.

램과 디스크 사이의 일정량의 임시메모리를 만들어 두고 처음 프로그램을 실행할 때 램으로 들어오는 내용을 그 임시메모리에 보관했다가 그 다음 프로그램을 실행시키면 하드디스크가 아닌 임시 메모리에서 읽어 오기 때문에 시간이 더 빨라지는 것 입니다.

이때 사용하는 임시메모리가 캐쉬(cache)입니다.

사실 책의 내용은 설명해줄 내용이 별로 없다.

주로 언급하는 내용은 슈퍼 컴퓨터가 알 수 없는 숫자의 크기 만큼 빠르다.. 이정도를 언급하고 있어서

보기 편하게 자료를 가져왔다.

TOP500 이라는 홈페이지에서 매년마다 2번씩 슈퍼컴퓨터의 랭킹을 뽑는다.

마침 현재 이글을 작성하는 시기가 7월이라 따끈따끈하게 22년 6월 최고의 슈퍼컴퓨터 자료를 찾아볼 수 있었는데 잠깐 설명하고 이글을 마무리 하려고한다.

1위는 현재 미국 오크리지 국립연구소의 프론티어 시스템이 보유하고 있다고 한다.

EX235a 아키텍처를 기반으로 하고 AMD EPYC 64C 2GHz 프로세서가 장착된 이 시스템은 총 코어 수 8,730,112개, 전력 효율 등급 52.23기가플롭스/와트, 데이터 전송을 위해 기가비트 이더넷을 사용합니다.

사실 무슨 내용인지 잘 모르겠다.

현대 슈퍼컴퓨터들은 대부분 페타플롭스 수준의 계산능력을 가지고 있다.

페타는 10^15를 뜻하며 1초에 10^15번의 계산을 할 수 있는 능력이라 한다.

쉽게 말해 초당 1000조번의 계산을 하는 것이다.

사실 숫자가 너무 커서 엄청 빠르다라는 사실 말고는 크게 와 닿지 않는다.

아무튼 아까 언급한 1등 슈퍼컴퓨터는 그럼 어느정도의 계산수준을 가지고 있는가?

1위인 프론티어는 약 1102페타플롭스의 성능을 가지고 있다고 한다.

그럼 초당 약 1102* 1000조번 약 110경 정도의 계산능력을 가지고 있다고 한다.