ARM CPUs는 인텔 CPU를 대체 할 수 있을까? IT 뉴스


현재 CPU시장에서의 관심은 ARM을 가고있습니다.
- 아마존과 애플은 모두 미친 성능 증가와 자체 제작 CPU를 사용하고 있으며 또 이어서 마이크로소프트 또한 ARM Base CPU의 개발 소문이 돌고있습니다. 
ARM은 역사적으로 저전력 모바일 칩에 사용되어 왔으므로 ARM이 데스크톱 및 서버 공간에서 x86을 
대체 하려는 이유는 무엇 일까요?

요즘 애플, 아마존, 그리고 마이크로소프트 까지 ARM CPU로 인텔의존에서 벗어나려 하고 있습니다. 

프로세서(CPU) 세계는 복잡한 산업이며, 소수의 회사에서 단 몇 가지 디자인만 성능의 높은 끝에서 경쟁 할 수 있습니다. 
일반적으로 인텔 또는 AMD는 성능의 크라운을 보유하고 있으며 둘 다 x86 CPU를 제조합니다. 
그 러나 최근 ARM을 기반으로 한 Apple과 Amazon의 CPU는 인텔(및 x86 아키텍처)을 통해 인텔의 의존도를 줄이려 
노력하고 있습니다. 

아마존은 자신의 Graviton2 CPU를 가지고 있으며, 이는 인텔의 서버 대응보다 빠르지 않지만 비용이 효과적이고 적은 전력을 사용합니다. Graviton1에 비해 얼마나 많은 개선이 있었는지는 명확치 않으나, 서버 시장에서는 치열한 경쟁이 될 것입니다.

애플은 데스크톱 인텔 CPU보다 빠르게 실행되는 최초의 비모바일 CPU인 Apple Silicon M1 프로세서로 인텔에서 벗어나려 노력중이며, 현재 성능의 초고봉인 AMD의 Ryzen 5000 시리즈만큼 빠르게 작동합니다. 이 Apple Silicon M1을 통해 애플 맥북은 세계에서 가장 빠른 노트북을 탄생 시켰습니다. 

ARM과 x86의 차이점은 무엇입니까?

ARM과 x86 사이의 차이의 너무 많지 않습니다. 여전히 우리는 구글 크롬을 실행하고 중 하나에 유튜브를 볼 수 있습니다.
사실, 우리는 거의 모든 안드로이드와 모든 아이폰은 ARM 기반 프로세서를 사용을 통해서 그렇게 할 수 있습니다,

대부분의 사람들에게 가장 큰 차이점은 x86을 의미하는 이전 응용 프로그램도 ARM에서 실행되도록 다시 컴파일해야한다는 것입니다. 어떤 것들에 대한이 간단하지만 모든 지원 됩니다.특히 레거시 소프트웨트의 경우 Windows가 지원하기 시작한 x86 에뮬레이션을 통해 실행할 수있습니다.

개발자의 경우 응용 프로그램이 컴파일되는 방식에는 많은 차이가 있지만 요즘 대부분의 컴파일러는 주요 교육 세트를 지원하는 데 좋은 역할을 하며 여러 플랫폼에 대해 컴파일하기 위해 많은 변경을 할 필요가 없습니다.




그러나 ARM은 어떻게 더 빨리 실행되나요?

이 질문에 답하려면 CPU가 어떻게 작동하는지 자세히 조사해야 합니다.

ARM과 x86은 모두 아키텍처라고도 하는 명령 집합으로,기본적으로 CPU가 지원하는 마이크로 코드 "프로그램" 목록입니다. 
이 때문에 특정 AMD 또는 인텔 CPU에서 Windows 앱을 실행하는 것에 대해 걱정할 필요가 없습니다. 
둘 다 x86 CPU이며 정확한 디자인이 다르지만(다르게 수행됨) 둘 다 동일한 지침을 지원합니다. 
즉, x86에 대해 컴파일된 모든 프로그램은 일반적으로 두 CPU를 모두 지원합니다.

CPU는 기본적으로 수행할 작업 목록이 지정된 컴퓨터와 같이 작업을 순차적으로 실행합니다. 각 명령은 opcode라고 하며 x86과 같은 아키텍처에는 특히 수십 년 동안 사용해 온 것을 고려할 때 많은 opcode가 있습니다. 이러한 복잡성으로 인해 x86은 "복잡한 명령 집합" 또는 CISC라고 합니다.

CISC 아키텍처는 일반적으로 많은 물건을 단일 명령으로 포장하는 설계 접근 방식을 취합니다.

CISC 아키텍처는 일반적으로 많은 것들을 하나의 지침으로 포장하는 설계 접근방식을 취합니다. 예를 들어, 곱하기 명령은 데이터를 메모리 뱅크에서 레지스터로 이동한 다음 곱하기 단계를 수행하고 결과를 메모리에 섞을 수 있습니다. 모두 한 가지 지시로요.

그러나 이 지침은 CPU가 실행하는 많은 "마이크로옵스"로 압축 해제됩니다. 
CISC의 이점은 메모리 사용량이며, 예전에는 프리미엄이 붙었기 때문에 CISC가 더 좋았습니다.

그러나 더 이상 병목 현상이 아니며, 여기서 RISC가 작동합니다. 

RISC(Reduced Instruction Set)는 기본적으로 복잡한 다중 부품 지침을 없앱니다. 각 명령어는 대부분 단일 클럭 사이클로 실행될 수 있지만, CPU나 메모리의 다른 영역에서 발생하는 결과에 대해서는 많은 긴 작업이 필요합니다.

이는 뒤로 가는 것처럼 보이지만 CPU 설계에 큰 영향을 미칩니다. 

CPU는 RAM에서 모든 명령을 로드하고 가능한 한 빨리 실행해야 합니다. 

복잡한 지시사항보다는 간단한 지시사항이 많을 때 그렇게 하는 것이 훨씬 더 쉽다는 것이 밝혀졌습니다. CPU는 명령 버퍼가 가득 찰 수 있을 때 더 빨리 실행되며 명령이 더 작고 처리하기가 더 쉬울 때 훨씬 더 쉽습니다.

또한 RISC는 주문 불능 실행 또는 OoOEE 라는 이름의 이점을 가지고 있습니다.

본질적으로 CPU 안에는 들어오는 명령을 재주문하고 최적화하는 장치가 있습니다. 

예를 들어 애플리케이션이 두 가지를 계산해야 하지만 서로 의존하지 않는 경우 CPU는 두 가지를 병렬로 실행할 수 있습니다. 보통 병렬 코드는 개발자들이 쓰기에 매우 복잡하지만 CPU의 가장 낮은 수준에서 속도를 높이기 위해 멀티태스킹을 이용할 수 있다. 애플 M1 칩은 큰 효과를 위해 OoOEE를 사용합니다. 

애플 M1 의 경우, 간단히 말해서, 그것은 전문 실리콘, 순서가 뒤바뀐 실행, 그리고 그것의 속도를 지원하기 위해 훨씬 더 많은 명령 디코더를 사용합니다. 

ARM이 x86을 대체할 예정입니까?

솔직한 대답은 아마 일 것이다. 인텔은 몇 년 동안 무어의 법칙의 종말을 느끼고 있으며, AMD는 최근 몇 년 동안 성능을 향상시킬 수 있었지만, 훨씬 앞서 있지는 않습니다.

이는 곧 x86이 사라질 것이라는 말은 아니지만, ARM이 단순히 모바일 아키텍처라는 것 이상의 잠재력을 가지고 있다는 것은 분명합니다. 이는 업계의 현재 방향에서 볼 때 더 이상 유효하지 않은 오명입니다. RISC 아키텍처의 이점은 분명합니다. 그리고 Apple M1 칩이 이미 얼마나 많이 개선되었는지는 업계의 미래가 유망해 보입니다.

뿐만 아니라, ARM만이 RISC 아키텍처가 아닙니다. 

ARM이 디자인을 Qualcomm, Samsung 및 Apple과 같은 타사 디자이너에게 라이센스를 부여하지만 여전히 독점적입니다.

RISC-V는 오픈 소스이며, 이와 유사하게 유망하다. 표준화된 명령 집합 아키텍처이므로, 정확한 구현은 제조업체에 맡깁니다. 만약 업계가 일반적으로 RISC로 이동한다면, 오픈 소스 및 클로즈드 소스 구현이 가능할 것이다.


덧글

  • ChristopherK 2020/12/29 22:16 # 답글

    인텔이 CPU버그로 잃은게 너무 많지 않나..란 생각이 듭니다.
  • 과객b 2020/12/29 22:47 # 삭제 답글

    기계 번역인가
    읽기가 넘 불편
  • 이명준 2020/12/29 23:46 # 답글

    이거 태블릿이 노트북을 대체할꺼다에서 사실상 논파 되어버린 문제인데 아직도 끌고오네
  • 천하귀남 2021/01/08 11:51 # 답글

    CPU도 있지만 그 CPU위에서 굴러가는 수많은 SW의 의존성 문제도 있어 절대 쉬운 문제가 아닙니다.
    현재의 결과는 CPU의 도입에 맞춰 OS의 기초를 건드릴수 있는 아마존이나 구글, 애플등이 추진했으니 가능한것 뿐입니다.

    x86분야의 경우 MS는 물론이고 PC 부품 업체들의 X86의존 코드를 다 처리 해야 하는데 이게 보통 어려운 일이 아니지요. 이미 x86안드로이드 포팅에서 보듯 실패 위험이 매우 높습니다.

    컴파일러 바꾸면 된다고 하지만 그거 외에도 CPU별 특성이나 CISC특정 명령어 의존 부분은 재설계 해야 하는데 결국 시간과 돈의 싸움이고 정말 엄청난 자원이 필요합니다.
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