프로세서는 무조건 빠른게 좋을까?

프로세서는 인출 - 해석 - 실행 사이클을 반복수행한다.

• 인출 : 메모리에서 다음에 처리할 명령어를 가져오는것
• 해석 : 명령어가 무슨 일을 하는지 파악하고 명령어를 수행하는데 필요한 모든 준비를 마치는 것
• 실행 : 메모리에서 정보를 가져오고 산술연산, 논리연산을 수행하며 그 결과를 저장하는 일련의 작업

파이프라이닝

아키텍쳐 기법 중 하나
인출과 실행 단계가 겹치도록 설계해서 명령어 여러개가 다양한 단계에 걸쳐 진행되도록 만든다.
--> 여러 명령어를 동시에 처리하므로 전체적인 처리 속도가 빨라진다.

• 순차적처리
  
• 파이프라이닝
  

컴퓨터 아키텍처

컴퓨터가 효율적으로 작동할 수 있도록 하드웨어 및 소프트웨어의 기능을 고안하고, 이들을 구성하는 방법

폰노이만 구조

cpu, 메모리, 프로그램 세가지 요소로 구성되어 있다.
cpu와 메모리는 서로 분리되어 있고 둘을 버스를 통해 명령어 읽기, 데이터의 읽고 쓰기가 가능합니다.

장점

• 컴퓨터에 다른 작업을 시키려고 할 때 굳이 하드웨어(전선)를 재배치할 필요 없이 소프트웨어(프로그램)만 교체하면 되기 때문에 범용성이 크게 향상된다는 것입니다.

단점

• 내장 메모리 순차처리 방식으로, 순차적으로 한 번에 하나의 명령어만을 처리하기 때문에 CPU를 효율적으로 사용하지 못한다.이를 해결하고자 나타난 구조가 하버드 구조입니다.

하버드 구조

본래 명령용 버스와 데이터용 버스로 물리적으로 분할한 컴퓨터 아키텍처를 나타내는 용어입니다

장점

• 폰노이만 구조에서는 CPU가 명령어와 데이터에 동시에 접근이 불가능해서 한번에 하나씩 처리할 수 없었던 반면에, 하버드 아키텍처의 컴퓨터에서는 명령을 메모리로부터 읽는 것과 데이터를 메모리로부터 읽는 것을 동시에 할 수 있습니다.

단점

• 그렇지만 이러한 처리 속도를 높이려면 보다 많은 전기 회로가 필요합니다. 두개의 버스와 메모리를 가지게 되므로 CPU코어에서 공간을 많이 차지합니다.
  

일반 프로세서vs ARM 프로세서

일반 프로세서
CISC 방식-복잡하고 많은 종류의 명령어와 주소 지정 모드를 사용한다.
인텔이 개발한 X86

ARM 프로세서
RISC 방식-간단하고 적은 종류의 명령어와 주소 지정 모드를 사용한다.
애플이 개발한 M1, M2

	CISC	RISC
명령어의 수	많다	적다
레지스터	적다	많다
처리속도	느리다	빠르다
설계(내부구조)	복잡하다	간단하다
전력소모	많다	적다
적용되는 기기	데스크톱, 노트북	휴대전화, 태블릿 pc

결론 : 프로세서간 속도를 비교하는 것은 어려울 뿐 아니라 그다지 의미도 없다. 하드웨어의 크기, 무게, 전력에 따라 적합한 프로세서를 적용할 뿐이다.