CPU, GPU 특징과 차이점 알아두면 좋아요

최근들어 대중들에게 널리 알려진 엔비디아 주가가 사상 최고치를 경신하고 있는데요, 엔비디아는 컴퓨터용 그래픽 처리 장치와 멀티미디어 장치를 개발하는 회사로 유명합니다. 또한 최근 대두되고 있는 AI 분야에서도 GPU 하드웨어의 중요성이 부각되고 있습니다. 지금부터 GPU와 CPU는 각각 어떤 특징이 있고 또 어떤 차이점을 가지고 있을까요?

GPU-CPU-특징-차이점
GPU CPU 특징과 차이점

 

GPU란? 특징

 

그래픽 카드의 핵심 부품인 GPU는 그래픽 데이터를 빠르게 처리하는 역할을 합니다. 처음에는 컴퓨터 그래픽을 구현하는 데 쓰였지만, 최근 들어서는 인공지능 분야에서 다양하게 활용되고 있습니다. 그래픽 프로세서는 여러 개의 작업을 동시에 처리할 수 있어 복잡한 연산도 빠르게 실행합니다.

CPU(중앙처리장치)에 비해 그래픽처리장치는 수백~수천개의 코어를 가지고 있으며, 각각의 코어가 독립적으로 작동하기 때문에 여러가지 일을 동시에 처리하는 것이 가능합니다. 이러한 구조를 활용하면 대규모 데이터 집합에 대한 복잡한 연산이나 그래픽 처리 등의 작업을 보다 효율적으로 수행할 수 있습니다.

머신러닝이나 딥러닝 분야에서는 그래픽 처리 장치(GPU)가 대량의 데이터를 이용해 복잡한 모델을 학습하고 추론하는 것을 가능하게 합니다. 그래픽처리장치(GPU)는 여러 개의 연산 장치가 동시에 작동하는 병렬 처리 방식을 사용하여 인공지능 분야에서 활용되는 대규모 신경망의 학습과 추론 과정을 빠르게 수행합니다. 따라서 딥러닝 모델의 성능을 높이고 개발 기간을 단축시키는 데 기여하고 있습니다.

뿐만 아니라, GPU는 게임, 가상현실, 영상편집, 그리고 인공지능을 활용한 데이터 분석과 같은 고성능의 그래픽 연산이 필요한 여러 분야에서 핵심적인 역할을 수행하고 있습니다. 이처럼 GPU는 현대 컴퓨팅에 있어서 매우 중요한 역할을 담당하고 있으며, 뛰어난 성능과 효율성을 바탕으로 여러 분야에서 활용되고 있습니다.

 

CPU란? 특징

 

중앙처리장치는 컴퓨터의 두뇌에 해당하는 것으로, 모든 데이터를 처리하는 기능을 합니다. CPU는 컴퓨터의 두뇌에 해당하는 것으로, 입력된 자료를 연산하고 처리해 결과를 출력하는 역할을 합니다.

사람들이 일상생활에서 자주 사용하는 컴퓨터에는 다양한 기능을 가진 CPU가 탑재되어 있습니다. 컴퓨터는 우리가 생각하는 것보다 훨씬 더 많은 일을 할 수 있는 기기입니다. 사람의 몸으로 따지면 심장과도 같은 중요한 역할을 하는 장치가 바로 컴퓨터 내부에서 쉴 새 없이 작동하는 CPU입니다.

 

  • 명령어 해석(Instruction Decoding): CPU는 메모리에서 프로그램의 명령어를 읽어 들이고, 그것을 해석하여 이해하고 실행할 수 있는 형태로 변환합니다.
  • 연산(Operations): CPU는 산술 및 논리 연산을 수행하여 프로그램의 명령을 실행합니다. 이러한 연산은 덧셈, 뺄셈, 곱셈, 나눗셈과 같은 산술 연산뿐만 아니라, 비교, 논리 연산 등 다양한 연산을 포함합니다.
  • 메모리 관리(Memory Management): CPU는 메모리에 데이터를 읽고 쓰는 작업을 수행합니다. 이는 RAM(랜덤 액세스 메모리)에서 데이터를 로드하거나 저장하거나, 디스크에서 데이터를 읽거나 쓰는 등의 작업을 포함합니다.
  • 제어(Control): CPU는 프로그램의 실행 흐름을 제어합니다. 이는 조건문(if-else), 반복문(for, while) 등의 명령어를 실행하여 프로그램의 흐름을 조작하는 것을 포함합니다.

 

컴퓨터 시스템에서 CPU는 다른 하드웨어 장치들과 함께 작동하여 프로그램이 실행될 수 있도록 하고, 사용자와 정보를 주고받을 수 있게 합니다. CPU의 성능은 클럭 속도, 코어 수, 캐시 메모리 용량 및 설계 구조 등 다양한 요인에 의해 결정됩니다.

현재 전 세계적으로 가장 많이 사용되는 CPU 제조 업체는 인텔과 AMD입니다. 현재 시장에는 14세대까지 나와있습니다.

 

GPU와 CPU 차이점

 

그래픽 카드와 중앙처리장치는 모두 컴퓨터를 구성하는 핵심 부품입니다. 이러한 차이점을 잘 알아두시면 쉽게 이해하실 수 있을 겁니다.

CPU가 개발된 목적은 무엇일까요? 바로 여러가지 일을 한 번에 처리하기 위함입니다. 이를 위해 CPU는 기본적으로 프로그램 실행과 데이터 처리, 메모리 관리 등 각종 컴퓨터 시스템 자원을 관리하는 역할을 담당합니다. GPU는 여러 가지 연산을 동시에 수행하는 것이 특징인데요, 특히 게임이나 3D그래픽 등에서 자주 사용됩니다.

CPU가 어떤 구조로 되어있는지 아시나요? 일반적으로 여러 개의 코어들이 모여 하나의 CPU를 구성하는데, 이 각각의 코어들에는 명령어 처리를 위한 회로가 들어있습니다. 이러한 코어들이 서로 연결되어 있기 때문에 한 번에 많은 양의 데이터를 처리할 수 있게 되는 것입니다.

그래픽 처리 장치(GPU) 역시 대규모 연산을 할 수 있는데, 이는 일반적으로 수백~수천개의 소형 코어를 사용한다는 점에서 CPU와 차이가 있습니다. 연산 처리 방식의 특성상 CPU는 복잡한 순서로 진행되는 일에 적합하며 한 번에 하나의 명령어만 처리할 때 가장 좋은 결과를 얻을 수 있습니다. 그러나 그래픽 프로세서는 다수의 소규모 연산을 동시에 수행하는 병렬처리가 가능하고 방대한 양의 데이터를 빠르게 처리할 수 있다는 장점이 있습니다.

CPU는 우리가 일상생활에서 흔히 접할 수 있는 여러가지 작업을 수행하는데요 예를 들어 인터넷 서핑이나 문서작성, 데이터베이스 관리, 운영체제 구동 등이 있습니다. GPU는 방대한 양의 연산 작업이나 3D 그래픽 구현, 인공지능(AI) 및 빅데이터 분석 등을 수행하는 데 활용됩니다.

이처럼 그래픽 처리 장치인 GPU와 중앙처리장치인 CPU의 차이점에 대해 알아보았습니다. 이러한 차이점과 특징을 잘 숙지하신다면 IT 업계에서 일하실 때 전문가다운 모습을 보여주실 수 있을 것입니다. 이런 컴퓨터 관련 상식들을 미리미리 익혀 두면 언젠가 꼭 유용하게 쓰일 날이 올 것입니다.

 

 

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