컴퓨터 아키텍처란 무엇입니까?

AMD, Apple 또는 Intel과 같은 기술 회사의 프레젠테이션과 특정 장치 및 기타 제품에 대한 사양 시트 사이에서 거의 확실히 최소한 들었다 건축이라는 단어. Apple은 자사의 M1 및 M2 칩이 팔 아키텍처 및 AMD는 Zen 4 아키텍처가 Intel의 Raptor Lake 아키텍처보다 낫다고 강조합니다. 그러나 모든 마케팅에서 "아키텍처"가 실제로 무엇인지 실제로 설명하지 않습니다. 다음은 아키텍처와 아키텍처가 중요한 이유에 대해 알아야 할 모든 것입니다.

아키텍처: 프로세서의 기초

아키텍처는 기술 분야에서 모호한 단어이지만 여기서는 ISA(Instruction-Set Architectures) 및 마이크로 아키텍처에 대해 이야기하고 있습니다. ISA와 마이크로아키텍처를 혼동하는 것은 드문 일이기 때문에 ISA와 마이크로아키텍처는 둘 다 아키텍처로 축약됩니다. 또한 주로 CPU 아키텍처에 대해 이야기하지만 GPU와 같은 다른 프로세서는 ISA와 마이크로 아키텍처를 모두 사용합니다.

ISA는 프로세서의 가장 기본적인 부분이며 프로세서의 가장 기본적인 명령어(더하기 및 곱하기 등) 및 기능(십진수 32자리 숫자를 처리할 수 있는 등)과 같은 측면 장소). 특정 ISA를 사용하는 프로세서는 해당 ISA용으로 설계된 코드만 실행할 수 있습니다(에뮬레이션이 해결 방법이긴 하지만). 그렇기 때문에 Apple이 Apple 실리콘이 탑재된 Mac을 판매하기 시작했을 때 큰 이슈가 된 이유는 macOS가 Intel CPU용으로 제작되었기 때문입니다. x86 ISA 그리고 애플의 칩은 ARM ISA.

마이크로아키텍처는 게임, 전문 작업 또는 일상적인 컴퓨터 사용에 상당한 영향을 미칠 수 있습니다.

요컨대, 마이크로아키텍처는 프로세서의 서로 다른 부분을 연결하고 ISA를 구현하기 위해 서로 연결하고 상호 운용하는 방법입니다. 따라서 ISA가 다른 언어와 같다면 마이크로아키텍처는 방언입니다. 완전히 새로운 칩을 설계하는 데 ISA를 버릴 필요가 없으며 ISA를 변경하지 않고 새 프로세서를 만들면 새로운 마이크로아키텍처가 생성됩니다. 동일한 ISA에 구축된 마이크로아키텍처는 크게 다를 수 있지만 한 칩이 다른 칩보다 분명히 더 나은 성능을 발휘하더라도 동일한 코드를 실행할 수 있습니다. 회사는 성능 향상을 위해 새로운 마이크로아키텍처를 만들고, 새로운 명령(기본 ISA 내에 있지 않기 때문에 확장이라고 함)을 추가하거나 특정 애플리케이션을 대상으로 하는 경향이 있습니다.

오늘날 우리는 x86(Intel과 AMD가 공동 소유), ARM(Ar이 소유하지만 Apple 및 Samsung과 같은 다른 회사에 라이선스가 부여됨), RISC-V (누구나 무료로 사용할 수 있는 개방형 표준 ISA) 및 PowerPC(IBM 소유이며 주로 데이터 센터 관련 항목 및 이전에는 PS3 및 Wii와 같은 많은 콘솔에 사용됨). AMD의 Zen 시리즈, Intel의 Lake 시리즈, Arm의 Cortex 시리즈 등 유명한 마이크로 아키텍처가 수천 개는 아니더라도 수백 개 이상 있습니다.

ISA는 기술 내에서 경계를 정의했습니다.

프로그래머가 기본적으로 실행하기 위해 특정 ISA를 위해 특별히 코드를 만들어야 한다는 사실(즉, 종종 성능이 좋지 않은 에뮬레이션과 같은 해결 방법을 사용하려면) 컴퓨터. 개발자는 단 하나의 ISA에만 집중하는 경향이 있으며, 하드웨어와 소프트웨어 사이의 거의 끊을 수 없는 연결이 특정 종류의 장치용 프로세서를 만드는 사람을 정의했습니다.

x86은 데스크톱, 랩톱 및 게임 콘솔에서 거의 독점적으로 사용되며 이러한 장치는 거의 독점적으로 x86을 사용합니다. ARM, RISC-V 및 PowerPC는 모두 이러한 영역에 손을 대었지만 x86이 이들 모두를 지배합니다. 그것으로도 부족해 Microsoft는 ARM 버전의 Windows를 만들었습니다. 타사 소프트웨어 개발자가 앱의 ARM 버전, 그리고 그들 중 거의 없습니다. 반면에 Apple이 macOS를 소유하고 있기 때문에 x86 Intel 칩에서 Apple 칩으로 전환하는 것이 훨씬 더 쉬워졌습니다(여전히 어렵기는 하지만).

마찬가지로 ARM은 휴대폰과 태블릿을 장악하고 있으며 이는 약 20년 동안 사실이었습니다. 그때까지 인텔은 휴대폰용 x86 칩을 만들기 시작했습니다. 2000년대 후반에는 거의 모든 시장이 수년 동안 ARM을 사용해 왔으며 인텔은 회사가 전환하도록 설득하는 데 어려움을 겪었습니다.

오늘날에는 ISA가 만든 경계가 대부분 굳어진 것 같습니다. ARM 칩이 데스크탑과 랩탑에서 x86을 추월할 가능성은 극히 낮습니다. Apple은 여기에서 상당한 진전을 이루고 있습니다.) 그리고 스마트폰이 항상 팔. 그러나 데이터 센터 및 사물 인터넷(IoT) 장치와 같은 신흥 시장에서는 상당한 경쟁이 있습니다. RISC-V는 또한 많은 기업들이 광범위한 에코시스템에서 호환성이 필요한 것이 실제로 문제가 되지 않는 애플리케이션을 위해 자체 RISC-V 칩을 만들고 싶어한다는 설득력 있는 주장을 합니다. 아마도 먼 미래에 이러한 ISA 중 일부는 사용되지 않을 것이지만 한 순간에 관련이 있는 주요 ISA는 소수에 불과할 것 같습니다.

마이크로아키텍처는 장치에서의 경험을 만들거나 깨뜨릴 수 있습니다.

약간의 소금 없이는 회사 마케팅을 할 수 없지만 마이크로아키텍처가 게임, 전문 작업 또는 일상적인 컴퓨터 사용에 상당한 영향을 미칠 수 있다는 것은 사실입니다. 장치에 최신 마이크로아키텍처가 필요한지 여부가 궁금하다면 다음 몇 가지 사항을 고려해야 합니다.

게임은 실제로 그렇게 많은 원시 리소스를 사용하지 않기 때문에 클록당 명령(IPC)의 향상과 같이 새로운 CPU 마이크로 아키텍처가 제공해야 하는 모든 이점을 얻지 못하는 경우가 많습니다. 그러나 마이크로아키텍처는 클럭 속도 향상, 추가 캐시 및 게임에 더 좋을 수 있는 기타 특성을 제공할 수 있습니다. 높은 프레임 속도로 비디오 게임을 플레이하는 경우 최신 프로세서를 사용하면 경험이 크게 향상될 수 있습니다. CPU가 5년 이상 된 경우 업그레이드를 고려해야 할 때입니다.

새로운 마이크로아키텍처가 있는 새 GPU로 업그레이드하는 것도 좋은 생각일 수 있습니다. 새 그래픽 카드는 때때로 Nvidia의 DLSS(RTX 브랜드 카드에서만 사용 가능하고 DLSS 3는 RTX 40 시리즈) 및 AV1 인코딩은 최신 RTX 40, RX 7000 및 Arc Alchemist GPU에만 존재합니다. 또한 게임 성능 그래픽 카드에 달려 있으며 새로운 마이크로아키텍처는 종종 이전보다 훨씬 더 많은 원시 마력 및 VRAM을 가진 카드와 쌍을 이룹니다. 그들.

새로운 아키텍처의 CPU로 업그레이드해야 합니까?

렌더링, 비디오 편집 및 기타 작업과 같은 전문적이고 창의적인 작업의 경우 새로운 CPU 또는 GPU를 구입하는 것이 새로운 기능과 일반적으로 더 높은 성능을 위해 가치가 있는 경우가 많습니다. 예를 들어 AVX와 같은 추가 CPU 명령이 때때로 유용합니다. 잠재적인 성능 향상은 응용 프로그램에 따라 크게 다를 수 있지만 소프트웨어를 조사하여 최신 하드웨어의 이점을 얻을 수 있는지 확인해야 합니다.

일반 사용자의 경우 기본 응용 프로그램이 지난 10년 동안 만들어진 거의 모든 항목에서 실행될 수 있기 때문에 최신 하드웨어의 이점이 그다지 명확하지 않습니다. 그러나 특히 랩톱 사용자의 경우 마이크로아키텍처는 효율성을 높이는 경우가 많으며 효율성이 향상되면 일반적으로 전력 소비가 낮아져 배터리 수명이 향상됩니다.