Power
기술이 발전함에 따라 Clock Rate는 높아지고 전력사용량이 기하급수적으로 늘어났다.
CMOS IC에서 Power는 두가지로 분류된다.
- Dynamic power : 계산 할 때 드는 전력
- Static power : 누수 전력
과거에는 Dynamic power를 줄이는 것에 중점을 두었지만 요즘은 Static power를 줄이는 것에 기업이 더 큰 관심을 쏟고 있다.
Dynamic power를 어떡하면 줄일 수 있을까?
CPU의 Capacity, Voltage, frequency를 15%를 줄였더니 Power consumption이 50%가까이 줄었다.
성능 저하대비 전력소모량이 훨씬 줄었으므로 CPU성능을 무조건 좋게하는 것 보다는 적당한 것이 좋다.
Power를 늘리면 CPU의 성능을 늘릴 수 있다. 하지만 Power를 늘릴수록 발열이 심해지는데 이 열을 물리적으로 관리하기가 어려워 Uniprocessor Performance의 성장세는 과거에 비해 현저히 더디다.
그럼에도 CPU성능을 개선하기위해 나온 것이 Multiprocessors다.
말 그대로 여러 개의 Processor를 사용한다는 것인데 parallel programming을 해줘야 하는 단점이 있다.
Integrated Circuit
IC를 만드는 과정이다. 제조과정을 보고나서 의문은 Wafer가 사각형이 아닌 원형이라는 것이었다. Die가 사각형이므로 Wafer가 사각형이면 훨씬 더 Die를 많이 만들 수 있을 것이라 생각했다.
실리콘 웨이퍼가 둥근 이유는?
<HTML>P {MARGIN-TOP: 2px; MARGIN-BOTTOM: 2px}Untitled<BODY>반도체를 만드는 실리콘웨이퍼(페이퍼가 맞는 말인가요 ㅡㅡ?)의 ...
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ㅋㅋ 역시 세상 모든 것에는 이유가 있다.
Integrated Circuit Cost
위는 IC칩을 만들 때 드는 비용 공식이다.
Wafer의 가격과 area는 고정 값이기 때문에 area와 defect rate은 관련없다.
Defect rate은 제조과정에 Die area는 architecture and circuit design에 의해 결정된다.
SPEC CPU Benchmark
SPEC는 Standard Peformance Evaluation Crop의 약자이다.
CPU속도를 비교할 때는 Arithmetic mean이 아닌 Geometric mean을 사용한다.
SPEC Power Benchmark
Power를 비교할 때, CPU는 workload마다 사용하는 전력량이 달라지므로 아래와 같이 계산한다.
※예시
Pitfall : Amdahl's Law
암달의 법칙은 일부 프로세스의 성능을 향상시켰을 때 전체적으로 얼마나 향상 되었는지 설명한다.(전체적인 프로세스의 성능을 향상시키는 것은 거의 불가능한 일이다)
만약 100초의 실행시간을 가진 프로그램에서 80초의 실행시간을 가진 프로세서의 성능을 10배 향상시켜 8초로 줄였다고 해보자.
총 프로그램의 실행시간은 8+20=28초로 80/28배 빨라졌다.
그렇다면 위의 프로세스의 성능을 향상시켜 총 프로그램 시간이 5배 빨라지게 할 수 있을까?
100/2=80/n+20 -> 20 = 80/n +20 이므로 불가능하다.
Pitfall : MIPS as Performance Metric
MIPS란 Millions of Instructions Per Second의 약자이다.
Computer마다 ISAs가 다르므로 MIPS로 CPU의 성능을 비교하는 것은 의미없다.
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