CPU의 메모리 I/O 도중 생기는 병목 현상

[JoisFe]

CPU의 메모리 I/O 도중 생기는 병목 현상 해결 방법

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• CPU의 메모리 I/O 는 CPU가 메모리와 데이터를 주고 받는 Read /Write 작업으로 보입니다.
• CPU의 처리속도와 메모리의 데이터 read, write 처리의 시간차이가 병목현상을 일으키는 주 원입입니다.

해결 방법으로는

• 캐시를 도입하는 것 입니다.
• 메모리의 Read/Write 속도보다 빠른 캐시를 두어 CPU 처리속도와 메인 메모리에서 데이터 read, write 속도 차이의 간극을 좁혀 병목현상을 해결합니다.

캐시와 메인메모리의 read, write 시간 속도 차이 원인

1. 캐시 경우 SRAM(Static RAM) 구성 되어 있고 메인 메모리는 상대적으로 느린 DRAM(Dynamic RAM)을 사용하여 구성되어 있어 하드웨어 설계가 달라 성능에 차이가 납니다.
2. CPU 와의 물리적 거리

• 일반적인 컴퓨터 구조상 CPU 와 캐시의 물리적 거리가 CPU와 메모리 간의 물리적 거리보다 짧기 때문 입니다.
  --> 관련 내용 멀티 쓰레드 프로그래밍 & 동기화 #27 에 있습니다.

[Tokwasp]

❓ CPU의 메모리 I/O 도중 생기는 병목 현상 해결 방법

🌱 [ 원인 ] : CPU 속도에 비해 메모리 속도가 느리기 때문에 발생

[ 해결 방법 ]

1. [ 캐시 메모리 활용 ]

• CPU, 메모리 사이에서 데이터 접근 속도 개선을 위해 사용 됩니다.
• 자주 사용 되는 데이터를 메모리에서 가져와 저장해 두는 역할을 합니다.

2. [ 메모리 접근 방식 최적화 ]

• CPU가 메모리에 데이터를 효율적으로 요청하도록 설계 합니다.
• 고속 메모리, Wide I/O 기술

3. [ 메모리 대역폭 증가 ]

• CPU가 메모리에 더많은 데이터를 전송 할수 있도록 메모리 대역폭을 늘립니다.
• 메모리 인터리빙 : 메모리를 여러 뱅크로 나누어 동시 접근 할수 있게 하는 기술