[하드웨어] 메모리, CPU

메모리?

어떤 파일을 설치해서 저장장치에 저장했다고 합시다. 하지만 이것은 책꽂이에 책을 꽂아 놓은 것에 불과합니다. 책꽂이는 책을 보관만 하고 있을 뿐, 원하는 책을 꺼내서 CPU가 읽을 수 있도록 책상에 올려놔야합니다. 여기서 이 책상(작업공간)을 흔히 '메모리'라고 하며 구체적으로 '램(Random Access Memory)'이라고도 합니다. 운영체제, 게임, 문서 등 컴퓨터가 파일을 불러와 작업을 하려면 작업공간으로 가져오는 과정이 필요하고 우리가 흔히 '로딩'이라고 하는 것은 이 과정을 말합니다.

노랗게 표시된 숫자들에 대해 차근차근 알아봅시다.

8GB

결국 메모리는 컴퓨터의 뇌(CPU)가 쓰는 작업공간입니다. 아까 책상의 비유를 들어보자면, 아무래도 할 일이 잔뜩 쌓여있는 책상에서 일을 하면 효율적인 작업이 불가능할 것입니다. 이 때, 책상의 크기는 램의 용량에 해당합니다. 위 사진에서 8GB라고 적혀있는 것은, 이 램의 용량을 의미합니다. 용량이 크면 클수록 넓은 책상에서 쾌적한 작업을 할 수 있습니다.  또, 같은 용량이면 램의 갯수를 늘려서, 즉 16GB 메모리 하나를 꽂는 것 보다 8GB 메모리 2개를 꽂는 것이 좋습니다(병목현상).

 

3200Mhz

3200Mhz는 무엇을 의미할까요? 헤르즈(hz)는 1초에 주기가 몇번 돌아오는지에 대한 단위입니다. 0과 1만이 존재하는 컴퓨터에서는 0, 1이 1초에 몇 번 발생할 수 있는지 나타내는 단위입니다. 3200Mhz라면, 1초에 3,200×1,000,000번의 0, 1의 데이터를 처리할 수 있다는 뜻이 됩니다. 이는 결국 메모리가 1초에 얼마나 많은 데이터 양을 주고 받을 수 있는지와 관련됩니다(더 자세한 내용은 참고). 이것을 클럭이라고 하고, 결론적으로 클럭이 높다는 것은 같은 시간 안에 더 많은 작업을 처리할 수 있음을 의미합니다.

 

CL22

CL22는 CL과 22로 분리할 수 있겠습니다. CL은 CAS Latency의 약자입니다. CAS는 'CPU와 메모리가 정보를 주고받는데 걸리는 시간'을 측정할 수 있는 어떤 동작입니다. 22는 이 동작을 하는데 걸린 시간을 의미합니다(더 자세한 내용은 참고). 이것을 램 타이밍이라고 하고, 결론적으로 램 타이밍은 숫자가 작을 수록 메모리와 CPU가 더 빠르게 이야기하며 작업을 할 수 있습니다.

 

 

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• □GB : 숫자가 클 수록 좋다. 같은 용량이면 메모리의 갯수를 늘리자. (ex. 16 < 8+8)
• □□□□Mhz : 숫자가 클 수록 좋다
• CL□□ : 숫자가 작을 수록 좋다
• DDR□ : 버전을 의미한다. 

어떤 메모리가 성능이 좋은지는 알게 되었으나, 무작정 저대로 달면 되는 것은 아닙니다.  먼저 부품의 이해에 대한 포스팅을 마치고 나서 몇가지 호환을 검사하는 방법에 대해 알아보겠습니다. 지금은 메모리가 무엇인지 이해한 것으로 만족하고 넘어갑시다.

 

 

 

CPU?

앞서 잠깐 언급했지만, CPU는 뇌와 같은 역할을 합니다. 계산, 명령 등을 모두 도맡아하기 때문에, 모든 작업의 중심이 된다는 의미에서 '중앙 처리 장치(Central Process Unit)'라고 부릅니다. 컴퓨터가 무엇을 생각하고 결과를 내놓는 일은 전부 CPU를 거친 결과입니다. 핵심 부품이므로, 용도에 맞게 적절한 CPU를 구성하는 것이 중요합니다. 제가 사용하는 CPU를 예시로 가져왔습니다.

 

 

코어, 쓰레드

CPU 역시 뜯어보면 다양한 구성이 있지만 이 중 핵심기능을 하는 것은 '코어'라고 불리는 부분입니다. CPU 그 자체로 이해해도 무방합니다. 사람에게 뇌가 하나 있는게 당연하듯이, 이 전에는 CPU는 코어가 하나로 이루어져 있었습니다. 하지만 하나의 CPU에 2개의 코어를 넣는 듀얼코어가 등장하며, 점점 코어 수가 늘어나게 되었습니다. 위 제품 같은 경우는 코어 수가 4개, 즉 쿼드코어를 가지고 있습니다. 이는 4명이 책상에 나란히 앉아 일을 처리할 수 있음을 의미합니다. 당연히 코어 수가 많아지면 작업의 효율이 올라갑니다.

 

쓰레드는 생각의 흐름으로 생각하면 좋을 것 같습니다. 오른손으로 수학 문제를 풀었다가 영어문제를 풀다가 바꿔가며 하는 것은 1 쓰레드 입니다. 하지만 오른손으로는 수학문제를 풀고 왼손으로는 동시에 영어문제를 풀고 있다면 그것은 2 쓰레드 입니다. 위 제품은 4코어 8쓰레드 이기 때문에, 1코어 당 2 쓰레드, 즉 4명이 책상에 앉아 양손으로 동시에 문제를 푸는 모습으로 이해할 수 있습니다. 쓰레드가 많다면, 게임을 틀어놓고, 유튜브를 보면서, 메신저를 하면서, ... , 동시에 여러가지 프로그램을 실행할 때 유리합니다.

 

클럭

클럭은 위에 설명한 메모리의 클럭과 개념이 비슷합니다. 크면 클 수록 같은 시간 안에 더 많은 작업을 처리할 수 있습니다. 기본 클럭은 CPU가 평소에 유지하고 있는 클럭입니다. 일이 좀 없으면 클럭이 기본클럭보다 낮아질 수도 있고, 게임과 같이 큰 작업을 할 때에는 더 올라가기도 합니다. 최대 클럭은 최대로 올라갈 수 있는 클럭을 말합니다. 이렇게 CPU가 필요할 때 자동으로 클럭을 더 높이는 것을 터보부스트 혹은 부스트클럭이라합니다. 흔히들 말하는 오버클럭은 이 클럭을 항상 높은 상태로 사용자가 고정시켜버리는 것을 이야기합니다. 전압, 온도 등 여러가지를 고려해야하는 부분이 많기 때문에, 초보자라면 시도하지 않는 것이 좋습니다(뭣도 모르고 올리다가 부품 타버립니다). 당연히 클럭이 높은 제품이 좋습니다.

 

폰 노이만의 설계

캐시

캐시도 저장공간 중에 하나입니다. 여태 언급했던 저장공간에는 메모리, SSD/HDD가 있습니다. 캐시는 CPU옆에 붙어 CPU가 수시로 빠르게 접근할 수 있는 저장공간입니다. L1, L2, L3의 L은 레벨(Level)을 뜻합니다. CPU는 먼저 가장 빠른 L1 캐시에 접근하게 됩니다. L1에 원하는 정보가 없다면 그 다음 빠른 캐시인 L2로, L2에도 없다면 L3로 접근합니다. 빠른 캐시만 많은 용량으로 붙어있으면 좋겠지만, 기술적으로 힘들기 때문에 L2, L3를 만들어 캐시의 용량을 확장한 것입니다. 캐시 역시 용량이 클 수록 좋습니다.

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• 코어, 쓰레드 : 코어 > 쓰레드 순으로 중요. 둘다 많을 수록 좋지만, CPU의 설계에 따라 다르다.
• 클럭 : 코어의 작업처리 능력. 클수록 좋다.
• 캐시 : CPU가 갖는 작은 저장공간. 클수록 좋다.

 

인텔 vs AMD?

논란이 많은 주제입니다. CPU 제품을 검색해보면, 인텔의 i시리즈와 AMD의 라이젠 시리즈가 시장을 양분하고 있음을 알 수 있습니다. 두 회사는 서로 라이벌로서 꽤 치열한 역사를 가지고 있습니다.기본적으로는 인텔은 단일 코어 성능이 좋아 게임과 같이 복잡한 작업을 할 때 유용하고, AMD는 램 활용률이 높아 다양한 작업을 동시에 하기에 좋다고 알려져 있습니다.

다만 인텔이라고 해서 멀티로 작업할 때 버거운 것도 아니고, AMD라고 해서 게이밍이 힘든 것도 아닙니다. 중저가에서는 가성비나 개인적인 선호로 선택해도 무방합니다. 다만, 고가의 제품으로 갈 수록 회사마다 집중하는 부분이 명확해지는 것 뿐입니다. 원래 AMD가 가성비가 좋다고 알려져있지만, 컴퓨터는 부품의 가격 변동폭이 꽤 있기 때문에 시세를 후기나 의견등을 통해 확인하시고 구매하면 좋을 것 같습니다.

• 인텔 : 복잡한 작업(게임)에 유리하다.
• AMD : 다중 작업에 유리하다.
  
  중저가에서는 크게 차이 없고, 가격 대비 성능은 AMD가 더 좋은편이다(가격변동 주의).

 

CPU와 메모리

CPU와 메모리는 뗄레야 뗄 수 없는 사이입니다. 메모리가 아무리 높은 클럭수를 제공하더라도, CPU가 그만큼의 클럭으로 정보를 가져가지 않으면 아무 소용이 없습니다. 그렇기 때문에 CPU가 지원하는 메모리 클럭과 실제 메모리의 클럭 중 더 낮은걸로 평준화될 수 밖에 없습니다. 예를 들어, CPU는 3200Mhz를 지원하고 있는데, 2666Mhz의 메모리를 꽂는다면, 2666Mhz의 성능밖에 낼 수 없습니다.

또, 클럭은 달라도 사용할 수는 있지만, DDR4 버전이 다르다면 사용할 수 없습니다.