2. CPU 성능 분석

성능을 분석하기 위해 인간은 초와 분 같은 시간, 즉 CPU 실행 시간에 관심을 갖는다. 컴퓨터는 일정한 주기를 가진 클록 사이클을 주목한다.

 

프로세서의 사양을 살펴보면 클록 속도라는 것이 있다. 클록 속도 1.0 GHz는 1초당 1.0 X 10^9 사이클을 뜻한다.

CPU의 성능을 평가할 때 클록 속도가 중요하지만, 클록속도가 3 GHz인 CPU가 2 GHz인  CPU보다 반드시 성능이 우수한 것은 아니다. CPU의 성능은 프로그램 실행 시간으로 나타낼 수 있다. 프로그램 실행 시간이 짧은 CPU는 프로그램 실행 시간이 긴 CPU보다 성능이 우수하다고 할 수 있다.

 

첫 번째 요소는 하나의 프로그램에 포함된 명령어 개수 -> 프로그램의 크기

두 번째 요소는 하나의 명령어를 실행하는 데 필요한 클록 사이클 수를 의미 == CPI(cycles per instruction)

세 번째 요소는 한 클록 사이클에 소요되는 시간, 즉 클록 사이클 시간을 의미

사이클 시간의 역수를 클록률 또는 클록 속도라고 한다.

 

명령어 개수는 아키텍처나 알고리즘에 의해 결정되며, 일반적으로 명령어 개수가 줄어들면, 즉 프로그램의 크기가 작아지면 프로그램 실행 시간도 줄어든다.

 

시스템의 성능은 하나의 프로그램에 포함된 명령어 개수, 평균 CPI, 프로세서 클록 사이클 시간의 영향을 받는다.

컴퓨터 설계자는 시스템의 성능에 영향을 미치는 세 가지 요소인 명령어 개수, 평균 CPI, 클록 사이클 시간을 모두 낮추려고 한다. 클록 사이클 시간을 낮추면 일반적으로 평균 CPI가 증가할 수도 있고, 평균 CPI를 낮추려면 명령어 개수가 늘어날 수 있다. 이런 점을 고려하여 잘 설계를 해야 한다.