CPU와 GPU, 그리고 TPU에 대해서 알아볼까 합니다. CPU와 GPU는 일반적으로 PC, 노트북을 구매하기전에 많이 고려하는 부분입니다. 보통 PC를 구매할 때 사용목적에 따라 구매하기도 하지만, 그냥 막연하게 스펙이 좋은 컴퓨터를 구매하기도 하는데, 용어를 알면 참고가 됩니다.
CPU의 정의
CPU(Central Processing Unit)은 영어 단어에서도 살펴 볼 수 있듯이 중앙처리장치입니다. 기억, 해석, 연산, 제어라는 컴퓨터에서 중요하게 여겨지는 기능을 맡아하기 때문에 인간의 뇌와 같은 부분입니다. 우리가 PC를 구매할 때 중요하게 여기는 부분은 RAM과 SSD가 있습니다. 당연하게도 둘 다 스펙이 높을 수록 좋고 비쌉니다. 둘 다 정보를 저장 및 계산하는 역할을 합니다.
RAM은 단기기억을 담당하고, 하드디스크와 SSD는 장기기억을 담당한다고 합니다. CPU의 성능은 클럭 속도, IPC(클럭당 성능), 코어 수에 따라 결정됩니다. CPU 제품명 근처를 잘 살펴보면 GHz단위의 숫자가 적혀있는 것을 확인할 수 있는데, 이것은 초당 사이클의 횟수인 클릭을 나타냅니다. 클럭은 디지털 회로의 전기진동수를 말하는데, 일반적으로 숫자가 높을 수록 좋습니다.
CPU는 각종 소자를 집적시켜 만들었기 때문에 열이 발생하게 됩니다. 특히 요즘에는 집적시키는 기술이 발전해서 더 많은 부품이 들어가게 때문에 쿨링팬, 냉각팬들이 필수입니다. CPU중에서 전자부품과 반도체 칩을 하나의 작은 칩에 내장한 형태를 마이크로프로세서라고 하는데, 마이크로프로세서는 전기밥솥이나 냉장고에도 사용될 정도로 일상적인 제품들에 사용됩니다.
GPU의 정의
GPU(Graphics Processing Unit)은 그래픽 연산을 처리하고 모니터에 출력하는 연산 장치입니다. 컴퓨터 그래픽과 영상 처리에 효과적으로 사용되며, 고도의 병행 구조는 비교적 크기가 큰 영상 데이터를 병행으로 처리하기 때문에 능률적입니다. 일반적으로 컴퓨터에서 GPU는 그래픽 카드에 부착됩니다. 그래픽카드는 내장그래픽카드와 외장그래픽카드로 나누어집니다.
내장그래픽카드는 안에 있는 그래픽카드인데, CPU가 GPU의 역할까지 한다고 합니다. 따라서 노트북에서 내장그래픽카드만 있다면, 그래픽을 요구하는 작업은 한계가 있습니다. 고사양 게임은 당연하게도 불가능하지만, 간단한 문서작업이나 영상 강의, 영화 시청 등에 최적화되어 있습니다. 이러한 목적으로 만들어졌기 때문에, 사용전력 및 발열이 적어서 가볍다는 장점이 있습니다.
외장 그래픽카드가 있는 노트북은 당연히 내장 그래픽 카드가 있는 노트북보다 좋으며, 고사양 및 여러 프로그램을 구동할 수 있습니다. 그래픽을 요구하는 영상 편집이나, 디자인 프로그램등에 적합하지만, 배터리가 빨리 닳아 없어지고, 발열도 심하기 때문에 필연적으로 노트북 크기가 커지게 됩니다.
TPU는 뭔데?
TPU(Tensor Processing Unit)는 구글에서 2016년 5월에 발표한 데이터 분 석 및 딥러닝 용 하드웨어입니다. 벡터/행렬연산의 병렬처리에 특화되어 있습니다. CPU와 데이터를 주고 받는 특정 조건하에서는 TPU가 압도적으로 빠르다고 합니다. 구글이 TPU를 만든 목적은 딥러닝, 머신 러닝 워크로드를 더 빠르고 경제적으로 처리하기 위해서 였습니다.
요즘에는 많은 기업들이 AI 관련 트레이닝 및 예측을 다양한 시도를 하고 있는데, 딥러닝 용 하드웨어인 TPU를 찾기 시작했다고 합니다. 구글 클라우드 TPU를 활용하면, AI 프로젝트의 생산성과 효율을 높일 수 있습니다. 어떻게든 비용을 줄이고 싶어하는 기업의 입장에는 환영할만한 일입니다.
CPU, GPU,TPU의 정의를 살펴보았는데, 두서 없이 정리한 감이 있습니다. PC나 노트북에 들어가는 CPU와 GPU에 대한 정의를 찾다가 TPU까지 넘어오게 되었는데, CPU와 GPU는 컴퓨터 성능을 고를때 알아두면 좋기 때문에 참고하면 좋을 것 같습니다.
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