CPU 개념에 대해서 이야기해봅시다.
CPU 개념에 대한 설명
CPU 개념(Central Processing Unit)은 중앙처리장치라고 하는 컴퓨터의 두뇌로 가로와 세로가 정사각 형태인 수 센티미터 크기의 전자 디바이스입니다.
CPU는 컴퓨터에서 가장 중요한 하드웨어 장치입니다. CPU는 컴퓨터의 두뇌 역할을 합니다. 모든 데스크탑, 노트북, 스마트폰에 CPU가 들어갑니다. 즉, 소프트웨어와 애플리케이션이 작동하는 모든 전자기기에 반드시 들어가는 하드웨어 부품입니다.
CPU는 소프트웨어의 지시에 따라 계산과 처리를 수행하며 소프트웨어의 명령을 읽은 다음 그 지시에 따라 데이터의 입력과 출력, 계산 처리를 수행하는 구조입니다. CPU는 스마트폰 등 애플리케이션이 작동하는 전자기기와 디바이스에 반드시 들어 있습니다.
CPU는 컴퓨터에서 가장 중요한 부품입니다. 많은 컴퓨터의 사양을 언급할 때 CPU의 제조사명, 품명, 클럭 속도 등의 성능 정보를 이야기하게 되며 CPU의 처리 성능은 컴퓨터의 성능을 결정하기 때문에 고성능 CPU를 구성한 컴퓨터일 수록 가격도 비싸고 성능도 높아집니다.
CPU와 함께 GPU의 개념도 존재합니다. GPU(Graphics Processing Unit)은 그래픽 처리용 CPU입니다.
GPU는 병렬 계산용으로 설계되어 있으며 영상 데이터에 포함되어 있는 대량의 화소 데이터를 동시에 처리하는 경우 역할을 하게 됩니다. CPU만으로도 그래픽 처리를 구현할 수 있지만 CPU가 여러 가지 역할을 하면서 그래픽 처리를 하기에는 부담이 되기 때문에 GPU가 CPU를 보조하여 고성능의 그래픽 처리를 할 수 있도록 함께 구성하는 것입니다.
CPU 개념에 대한 이해
CPU 개념(Central Processing Unit)은 컴퓨터의 두뇌에 해당하는 장치로 컴퓨터의 중앙에서 모든 데이터를 처리하는 역할을 합니다. CPU는 입력 받은 명령어를 해석하고 계산한 다음 그 결과를 출력하는 컴퓨터의 가장 중요한 역할을 담당하는 하드웨어 부품입니다.
CPU는 연산장치, 해독장치, 제어장치와 같은 기능들이 집적 되어 있는 마이크로프로세서(Micro-processer)와 동일한 의미를 가지고 있습니다.
CPU는 컴퓨터 연산과 제어의 역할을 수행합니다. CPU는 하나의 칩 안에 그래픽 처리 장치인 GPU와 각종 장치용 제어기가 함께 들어가는 경우도 있지만 GPU가 별도로 분리되어 있으면 그래픽 처리에 있어서 더 높은 성능을 발휘할 수 있습니다. GPU는 그래픽 처리와 관련된 역할을 하며 CPU와 같이 연산을 수행하지만 단순한 계산을 병렬로 처리하는 구조입니다. GPU의 경우 구조가 단순하고 복잡한 처리에는 적합하지 않지만 게임이나 인공지능(AI)과 비슷한 처리를 대량으로 하는 경우에 사용됩니다. 일반적인 프로그램을 실행할 경우에는 CPU가 역할을 합니다.
CPU는 기본적으로 연산과 계산 작업을 수행하는 역할로 0과 1의 조합으로 구성된 비트(Digit) 단위로 데이터를 처리합니다.
CPU는 연산장치에서 1초간 얼마나 처리가 가능한지를 표현하는 클럭 주파수 개념을 사용합니다. 클럭(Clock) 주파수는 CPU의 성능을 나타내는 지표입니다. 클럭은 헤르츠 단위를 사용합니다. 클럭 주파수가 클 수록 CPU의 처리 속도가 빠르다고 볼 수 있습니다. CPU 제조사가 규정한 클럭 주파수 보다 더 높은 주파수로 움직이도록 설정하는 것을 오버클럭이나 클록 업이라고 합니다.
세계 최초 컴퓨터 CPU는 인텔(Intel)에서 만들었으며 1971년에 등장하였습니다.
CPU에서는 연산장치의 처리를 더 빠르게 하기 위해서 하나의 명령을 복수로 분할하여 병렬 실행하는 기술이 있으며 이를 파이프라인 처리라고 부릅니다. CPU는 싱글코어(Single core)로 시작하였지만 이제는 듀얼 코어(Dual core), 쿼드 코어(Quad core), 헥사 코어(Hexa core), 옥타 코어(Octa core) 등 멀티 코어(Multi core)의 방향으로 진화하고 있습니다.
CPU는 “무어의 법칙“과도 연관되어 있습니다. 하지만 현재 CPU의 진화와 기술 고도화, 초소형화에 한계점을 드러내고 있고 이에 대한 대안으로 양자 컴퓨터(Quantum Computer) 분야가 주목 받고 있습니다.