CPU (Central Processing Unit)
CPU 혹은 중앙 처리 장치는 컴퓨터에서 기억, 해석, 연산, 제어라는 4대 주요 기능을 관할하는 장치를 말한다.
기억, 해석, 연산, 제어라는 매우 중요한 역할들을 도맡는, 컴퓨터의 대뇌라고 할 정도로 매우 중요한 부분 중 하나다. 프로그램의 명령어를 해석하여 데이터를 연산 / 처리를 하고 그렇게 돌아가도록 제어해주는 부분, 혹은 그 기능을 내장한 칩을 의미한다. 컴퓨터가 동작하는 데 필요한 모든 계산을 처리하며 컴퓨터를 뇌에 비유하자면 단기기억 담당은 RAM, 장기기억은 하드디스크와 SSD, CPU는 사고를 담당하는 대뇌피질 정도로 볼 수 있겠다. 대뇌피질 없이 인간의 사고가 성립하지 않듯이 컴퓨터도 CPU 없이는 아무런 기능도 하지 못하는 고철일 뿐이다.
시스템 창에서 컴퓨터에 관한 기본정보를 볼 때 프로세서라고 적혀있는 곳 옆에 있다. 제품명이 쓰여 있으며 오른쪽에는 GHz단위의 숫자가 적혀있는데, 이것은 초당 클럭 주기 (사이클) 횟수인 클럭 속도를 의미하며 당연히 숫자가 높으면 높을수록 좋다. RAM과 SSD와 함께 시스템 전반적인 체감 성능에 가장 큰 영향을 주는 부품으로 컴퓨터를 처음 구매할 때부터 매우 주의해야 한다. RAM이나 SSD같은 컴퓨터의 속도를 올려주는 다른 요소들은 차후에도 충분히 업그레이드가 가능하지만 CPU는 메인보드에 따라서 불가능한 경우가 매우 많다. 물론 교체가 가능한 모델도 있지만. 특히 노트북은 아예 교체가 불가능하게 메인보드에 박혀서 나오니 기대는 안 하는 것이 좋고, 교체 가능한 것은 조립형 데스크탑 정도다. 공식대리점에서 판매하는 데스크탑 역시 박혀서 나와서 교체가 불가능한 경우도 있지만 대부분 교체는 가능한 구조다.
따라서 CPU는 구매 후 사실상 그대로 컴퓨터 메인보드가 수명을 다할 때까지 쓴다고 생각하면 되고, 조립형 데스크탑이라면 부품 호환성을 고려하여 교체를 할 수 있는 정도다. 과거에는 클럭 그 자체가 매우 중요했으나, 현 시점에서는 클럭 만이 CPU 성능을 좌우하는 것은 아니며, 예를 들어 제품 세대 및 아키텍처에 따른 IPC (클럭당 명령어 처리 횟수)도 중요한데 과거 펜티엄 D 3.4 GHz가 1세대 코어2 듀오 1.8 GHz에 성능이 밀린 것만 봐도 알 수 있다. 또한 클럭만 높이거나 IPC만 높이는 것도 한계가 있어서 멀티 코어의 방향으로 선회한 지 오래되었으므로 실질적으로 코어 수도 중요하며, 코어 수에 따라 상 / 하위 제품이 갈리는 경우가 많다.
즉, 클럭 속도, IPC, 코어 수에 따라 CPU 성능이 결정된다. 부차적으로 성능 향상을 위한 코어당 양방향 SMT 외에도 다양한 기술 및 명령어, 그리고 성능 면 이외에도 미세 공정에 따른 발열 감소, 전력 소모 절감 등도 고려할 수 있다.
CPU는 소자를 고도로 집적시킨 부품으로 그래픽 카드의 GPU와 함께 소비전력이 크고 그만큼 열도 많이 발생한다. 즉 컴퓨터 부품 중에서 높은 온도를 보여준다. 그래서 열을 식혀주는 쿨링팬이 있으며 CPU 구매 시 쿨링팬까지 번들로 나온다. 또한 성능이 높을수록 쿨링팬만으로는 열 배출에 한계가 있어 파워 서플라이의 냉각팬도 있고 서멀 그리스를 사용하기도 한다. 초기의 CPU들은 쿨링팬이 없어도 문제가 없었지만 CPU가 발전하고 성능이 올라가면서 발열이 심하게 되면서 쿨링팬을 사용하기 시작한 것이다.
CPU 중에서도 각종 전자 부품과 반도체 칩을 하나의 작은 칩에 내장한 형태를 마이크로프로세서라고 한다. 마이크로프로세서는 '전기 밥통'이나 '냉장고'에 쓰이는 낮은 성능의 제품부터 슈퍼컴퓨터에 쓰이는 높은 성능의 제품까지 매우 다양하다. 마이크로프로세서들 가운데 가장 복잡하고 성능이 높은 제품은 컴퓨터의 연산 장치로 쓰인다.
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