중앙처리장치 CPU 주요 기능 설명 정리

안녕하세요.

메인보드에 대한 대부분의 내용을 블로그에 게시하였고 이제 CPU에 대해 알아볼까 합니다.

오늘은 간단하게 주요 기능들만 알아 보도록 하지요.

중앙 처리 장치 CPU 주요 기능을 살펴봅니다.

(1) CPU의 주요 기능

컴퓨터 시스템 전체를 제어하는 장치로, 다양한 입력 장치로 부터 자료를 받고 처리한다.

이후 그 결과를 출력 장치를 통해 내보내는 일련의 과정을 제어한다.

모든 컴퓨터의 작동 과정이 중앙 처리 장치의 제어를 받기 때문에 컴퓨터계의 두뇌다.

중대형 컴퓨터에서는 이를 중앙 처리 장치(Central Processing Unit : CPU)라고 하지만

개인용 컴퓨터로 주로 사용되는 소형 컴퓨터에서는 때때로 마이크로 프로세서(Micro Processor)로

불리기도 한다, 하지만 결국 명칭만 다를 뿐 같은 일을 한다고 보면 된다.

실제로도 같은 일을 한다.

마이크로 프로세서는 명령 집합 형태에 따라 CISC(Complex Instruction Set Computer)와

RISC(Reduced Instruction Set Computer)로 두 가지의 종류가 있다.

CISC는 마이크로 프로그래밍을 통해 다양한 명령어 형식을 제공하지만 구조가 존나 복잡해서

생산 단가가 좀 많이 비싸다.

그에 비해 RISC는 단순히 연산 속도를 높이기 위해 제어 논리를 간단하게 설계하여 CISC에 비해

가격은 저렴하고 경우에 따라 더 빠르기도 하다.

덕분에 대부분의 워크스테이션에서 이 RISC방식을 사용한다.

(2) CPU를 구성하는 요소들

CPU는 동작 과정에서 발생할 수 밖에 없는 온도를 낮추는데 사용하는 방열판 이나 쿨링팬

메모리와의 속도 차이를 줄여 주기 위해 존재하는 캐시 메모리, 그리고 CPU 코어로 구성되어있다.

장착 방식에 따라 구분하면 슬롯형과 소켓형이 있는데 기본적인 기능은 같다고 보면 된다.

(3) CPU 코어

CPU를 뒤집어 아래 부분을 보면 가운데 직사각형 모양으로 배치되어 있는 것이 코어이다.

이게 CPU의 본체인 셈인데 CPU는 반도체 집적 기술을 이용하여 만든다.

모든 반도체는 수많은 트랜지스터로 구성되며 트랜지스터가 많을 수록 CPU의 성능은

좋아지지만 열을 존나 많이 발생시킨다.

이와 같은 특성 때문에 펜티엄 이상부터는 CPU에서 발생하는 열을 식혀주기 위하여 쿨링팬은

필수가 되었다.

CPU의 가장 큰 숙제는 동작할 때 발생하는 고온이였다.

(1) 열을 방출하는 방열판과 물리적으로 열을 식히는 쿨링팬

CPU가 작동 중에는 열이 많이 발생한다. 이 열은 CPU가 오작동을 일으키는데 있어서

안성맞춤이였으며 방열을 하지 않은 상태에서는 수 분 이내에 타서 손상된다.

따라서 방열판과 쿨링팬을 반드시 장착해야만 정상적인 사용이 가능하다.

방열판은 공기와 접촉하는 면적을 넓혀 CPU의 온도를 낮추는 방식이고 쿨링팬은 강제적으로

외부와의 공기와 접촉하도록 유도하여(선풍기 같은 원리) 냉각시키는 장치이다.

쿨링팬은 정품 CPU를 구입하면 기본구성품에서 찾아볼 수 있는데

만약 이 정품 CPU로 오버클럭킹(CPU의 동작속도를 올려 성능 향상을 가져오는 방법)을 하게 되면

더 많은 열을 발생시키므로 기본구성품으로 온 쿨러로는 다운현상과 부품의 손상을 야기하는데

이 때는 CPU의 성능이 향상된 만큼 쿨러 또한 향상된 성능의 제품을 같이 써야만 한다.

혹여 컴퓨터가 주기적으로 (10분에 한번씩 30분에 한번씩 등) 다운되는 현상을 겪는다면

쿨링팬의 성능저하 및 고장을 의심해 봐야한다.

필자는 얼마전 비슷한 경험을 했는데, 경험하기 몇일 전 메모리를 추가하면서 뺐던 쿨러 전원선을

꼽지 않아 쿨러가 돌지 않는 상황이였다. (어쩐지 장치 체크화면에서 소리가 나더라.)

다음 포스팅은 'CPU 성능 지표와 CPU 성능 확인하기, L1캐시, L2캐시 에 대해 포스팅 합니다.

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