[smartPC사랑=이철호 기자] ‘이달의 IT용어’에서는 독자들을 위해 어려운 IT용어를 보다 쉽게 풀어주고자 한다. 이번 호에서 다룰 주제는 CPU다. 컴퓨터의 전반적인 성능에 있어 가장 중요한 부품, 그렇기에 더 꼼꼼하게 따져봐야 하는 부품, CPU에 관해 알아보자. 

클럭

CPU 성능의 가장 중요한 기준 중 하나로는 클럭이 있다. 클럭은 1초 동안 CPU에서 몇 단계의 작업이 이뤄지는지를 나타내는 것으로 단위는 Hz다. 클럭 수치가 높으면 작업을 더 빠르게 처리할 수 있으니 고성능을 지닌 CPU라 볼 수 있다. 다만, 클럭만 지나치게 높다면 발열이나 전력 소모가 심해질 수 있으니 주의해야 한다.컴퓨터 마니아들 중에는 CPU의 성능을 높이기 위해 클럭을 정규 클럭 이상으로 끌어올리는 이들도 많은데, 이를 오버클럭이라 한다. 한편, 클럭을 일시적으로 상승시킬 수 있는 기능도 있다. 인텔 CPU의 터보부스트, AMD CPU의 터보코어가 그것이다. 

코어

CPU가 컴퓨터의 두뇌라면, 코어는 CPU의 뉴런이다. 코어는 CPU에 내장된 처리회로의 핵심으로, CPU 내부에 들어오는 여러 명령을 연산 처리하는 역할을 수행한다. 옛날에는 CPU에 하나의 코어만 들어 있는 경우가 많았다. 하지만 이제는 2개의 코어가 탑재된 듀얼코어를 넘어 쿼드코어(4개), 헥사코어(6개), 옥타코어(8개) 등 다중 코어 CPU가 대세를 이루고 있다.코어 수가 많으면 어떤 점이 좋을까? 다중 코어 CPU는 같은 수의 싱글코어 CPU와 비슷한 성능을 낸다. 가령 듀얼코어 CPU는 싱글코어 CPU 2개와 작업 효율이 비슷하다. 다만, 다중 코어 CPU가 제힘을 발휘하려면 동시에 여러 작업을 하거나 다중 코어 연산을 지원하는 소프트웨어가 있어야 한다. 

스레드

스레드는 코어에 할당된 작업 공간으로, CPU 내부에서 실제로 작업을 수행하는 가장 작은 논리적 단위를 말한다. 본디 CPU 코어는 한 번에 1개의 스레드만 할당돼 사용할 수 있다. 가령 2개의 코어가 있는 듀얼코어 CPU라면 일반적으로 2개의 코어에 2개의 스레드가 배정된다.하지만 요즘에는 1개의 코어에 2개의 스레드가 배정된 프로세서도 많다. 인텔의 하이퍼 스레딩(Hyper Threading), AMD의 SMF(Simultaneous Multi Threading) 기술 덕분이다.이 기술이 적용된 CPU는 작업 처리 과정에서의 병목 현상이 줄어들기 때문에 그렇지 않은 CPU에 비해 최대 40%까지 성능이 향상된다. 해당 기술이 적용된 CPU는 작업 관리자에서 코어가 2배로 늘어난 것처럼 보인다. 

캐시 메모리

캐시 메모리는 CPU 내부에 임시로 데이터를 저장해두는 공간을 말한다. CPU는 자주 사용하는 데이터를 캐시 메모리에 저장한 다음 다시 사용할 때 시스템 메모리가 아닌 캐시 메모리에서 불러온다. 캐시 메모리 용량이 많으면 그만큼 더 많은 데이터를 저장할 수 있기 때문에 더 빠른 속도로 작업을 처리할 수 있다.CPU의 캐시 메모리는 L1, L2, L3 캐시 메모리로 나뉜다. L1 캐시는 코어와 가장 밀접해 가장 먼저 사용되며, 속도가 가장 빠른 대신 용량이 가장 적다. L2, L3 캐시는 L1 캐시 다음에 사용되며, 용량은 L1보다 많고 속도는 느리다. 

아키텍처

아키텍처는 좁게는 CPU의 기본 설계 구조를 말한다. 하지만 넓게 보면 컴퓨터 시스템의 기본 구조와 설계 방식, 제조 공정까지 포함하는 개념이다. 똑같은 차라도 연식에 따라 성능이 다르듯, 같은 브랜드의 CPU도 아키텍처에 따라 성능 에서 차이를 보인다.인텔은 2006년부터 틱-톡 전략을 통해 아키텍처를 개선해왔다. 이것은 ‘틱’을 통해 기존 아키텍처의 공정을 미세화하고 ‘톡’에서는 새로운 아키텍처를 개발 하는 방식이다. 2016년부터는 이 전략이 공정 미세화-아키텍처 교체-최적화로 단계를 진행하는 PAO로 번경됐다.현재 인텔의 최신 아키텍처는 스카이레이크로, 10nm 기반 차세대 CPU 아키텍처인 서니 코브가 출격을 준비하고 있다. 서니 코브는 아이스레이크 프로세서 제품군에 가장 먼저 적용된다.AMD는 1996년 K5 아키텍처로 CPU를 개발한 이래 K7, K8, K10 아키텍처로 인텔에 대항해왔다. 그러나 불도저 아키텍처가 저성능, 뒤처진 미세공정 등으로 인해 처참히 실패하면서 위기에 몰렸다.이후 AMD는 2016년 발표한 젠 아키텍처로 개발된 라이젠 CPU가 대성공을 거두면서 다시금 인텔을 위협하기 시작했다. 연내에는 3세대 라이젠 프로세서가 출시될 예정이다. 

제조공정

CPU나 메모리, VGA 등의 반도체를 보면 14nm(나노미터), 7nm 등의 표기를 볼 수 있다. 이것은 트랜지스터가 얼마나 미세한 공정에서 제작됐는지를 나타내는 것이다. 공정이 미세화되면 같은 크기의 반도체에 더 많은 트랜지스터를 구축할 수 있어 코어 수나 캐시 메모리 용량을 늘리는 등의 성능 향상을 기대할 수 있다.그동안 제조공정에서는 인텔이 AMD를 앞질러 왔다. 인텔이 14nm 공정의 5세대 브로드웰을 출시하는 동안 AMD는 28nm 공정에 머무를 정도였다. 하지만 인텔이 14nm에서 공정을 개선하지 못하는 동안 AMD가 14nm, 12nm 공정에 이어 7nm 공정까지 도입할 움직임을 보이면서 AMD가 제조공정 분야에서 역전에 성공했다. 

TDP

설계전력으로도 불리는 TDP는 CPU의 소비 전력이 아니다. CPU가 풀로드 상태에서 일반적으로 발생할 수 있는 발열량을 의미한다. TDP의 단위는 전력을 나타내는 W(와트)인데, 이는 CPU의 열을 식히기 위해 필요한 쿨러의 소비전력을 뜻한다.다만 TDP와 소비전력에 상관관계가 없는 것은 아니다. CPU가 많은 전력을 소모하면 발열량도 증가하고 그만큼 고성능 쿨러가 필요하게 되기 때문이다. 그래서 사용하는 CPU의 TDP보다 높은 범위를 커버할 수 있는 쿨러를 사용해야 컴퓨터를 오래 사용할 수 있다. 

정품/병행수입/벌크

CPU는 크게 3가지 방식으로 판매된다. 먼저 ‘정품 CPU’는 국내 공인 대리점을 통해 판매되는 제품으로, 공인 대리점에서 3년간 무상 A/S가 지원된다. 정품 CPU로 조립한 컴퓨터는 해당 사실을 알려주는 스티커가 조립PC 본체에 부착되며, CPU 단품만 따로 구매했을 때는 나중에 PC에 붙일 수 있도록 박스 측면에 붙어 나온다.최근에는 가격 때문에 병행수입이나 벌크 제품을 알아보는 이들도 많다. 병행수입은 제3자가 해외에서 별도로 수입해 팔거나 해외 쇼핑몰에서 직접 구매해 국제배송으로 받은 제품으로, A/S를 받을 때는 판매한 국가의 A/S 센터를 이용해야 한다.한편, 벌크(트레이)는 완제품/OEM 제조사 납품용 CPU를 일반 소비자에게 파는 경우다. 정품 CPU와 비교해볼 때 성능과 기능에 큰 차이는 없다. 다만, 인텔 공인대리점을 통해 A/S를 받을 수는 없으니 구매 전 판매처에 보상 관련 규정을 문의하고 구매를 결정해야 한다.