듀얼코어? 쿼드코어?

요즘 들어 듀얼 코어가 일반화되었습니다.
AMD의 X2시리즈를 필두로 데스크탑 시장을 열기 시작하더니, 인텔의 코어듀오시리즈가 이제 본격적으로 어필하고 있는 상황입니다.
AMD는 예전부터 2007년 2분기에 Quad Core를 예정하고 있었고, 얼마전에 인텔 개발자 포럼(IDF)에서 인텔 콘로 쿼드 코어가 2007년 1분기에 출시된다고 선언한적이 있습니다. 그 발언과 더불어 쿼드코어가 네티즌들에게 많이 이야기가 되고 있구요..
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쿼드 코어가 기술적인 혁신인가?
간혹 이야기를 보다보면, 쿼드 코어가 대단한 기술적 혁신으로 받아들이는 경우가 있는데.. 사실은 아닙니다. 단지 마케팅적인 요소이지요. 사실 온칩 멀티프로세서(CMP)라 불리는 기술은 최소한 10년이상된 기술입니다. 제가 석사과정에서 했던 일도 네개의 정수코어와 한개의 그래픽 코프로세서를 통합하는 프로젝트였으니까요.. (벌써 8년전일이니.. 오래된 일이죠? 외국에서는 훨씬 오래전부터 시작되었습니다.)
사실 더 깊고 넓은 파이프 라인을 만드는 것 보다, 여러개의 코어를 하나의 칩에 통합하는 칩 멀티프로세서 기법이 기술적으로는 좀더 편한 방법입니다.

왜 지금까지 널리 사용되지 않았을까요?
바로, 데스크탑 시장에서는 멀티 프로세서를 사용할 수 있는 소프트웨어가 거의 없었기 때문입니다.
멀티 프로세서를 지원하는 윈도우 데스크탑 OS는 아마도 XP가 최초인 것으로 기억합니다. (NT/2000은 서버/웍스테이션 급이죠?)
멀티 프로세서 OS라고 해도, 프로세스 수준의 멀티 프로세싱을 지원하겠지만.. 데스크탑에서 사용할 수 있는 병렬성은 빤한 수준입니다. 한마디로 그다지 이득이 없다는 겁니다.

차라리, 클럭 주파수를 올리는 것이 수많은 어플리케이션(소위 벤치마크라 이야기되는 부분)에서 사용자에게 어필할 수 있었습니다.

이제는 왜 칩 멀티프로세서가 각광 받을까요?
바로, 주파수 올리기가 어느정도 한계에 도달했기 때문입니다. 주파수 올리기는 필수적으로 전력소모의 증가를 부릅니다. 깊은 파이프라인은 파이프의 효율성을 떨어트리구요..그래서, 대안으로 칩 멀티프로세서가 유용한 “마케팅” 용어로 사용되는 것 같습니다.
또 한가지 중요한 요인은 멀티프로세서를 사용할 여지가 많은 어플리케이션 “멀티미디어”, “게임”이 점점 더 일반화 되고 있다는 점입니다. (물론, 이 분야의 모든 어플리케이션이 멀티 프로세서에서 위력을 발휘하는 것이 아닙니다.멀티프로세서를 위해서 프로그래밍 된 넘들만 힘을 활용할 수 있습니다.)
즉, 사용자들이 알만한 어플리케이션에서 더 좋은 벤치마크 성능을 보여줄 수 있는 시기가 왔다는 점이겠죠.

소프트웨어가 멀티 프로세서 환경을 결정할 것이다.
궁극적으로는 멀티 프로세서 환경의 구축은 피할 수 없는 조류가 되었습니다. 이 이야기는 사실 70-80년대 부터 나오던 이야기입니다.
하지만, 지금 이 시간까지 멀티프로세서가 힘을 발휘할 수 없었던 가장 큰 이유는 “소프트웨어”의 문제입니다.
프로그래머는 기본적으로 “순차적인”알고리즘에 익숙하고, 순차적인 프로그램을 작성합니다.
예를들어 어떤 연산을 하고, 그 결과를 이용해서 분기하여 계산할 것을 결정하는 등의 알고리즘이죠..
이런 순차적인 알고리즘은 이전의 연산/작업이 뒤의 연산/작업에 상당한 의존성(dependency)를 보여주기 때문에 병렬작업이 거의 불가능합니다. 즉, 멀티 프로세서를 사용하더라도, 절대 이것을 사용할 수 없는 것입니다.

멀티미디어 분야에서는 약간 이야기가 달라지는데요.. 각 픽셀에 대한 연산을 병렬적으로 수행할 수 있는 요소가 많아집니다. 즉, 일반적인 프로그램보다는 병렬성의 가능성이 더 높다는 것이죠.. (데이터 형태에서..)
물론, 프로그래머가 병렬성을 살리지 못하면 여전히 멀티 프로세서에서 좋은 결과를 기대할 수 없겠지만 말입니다.

멀티프로세서 환경은 데스크탑 환경에서도 피할수 없는 조류로 자리잡았습니다.
이제, 공은 OS/Compiler/프로그래머에게 넘어갔습니다.

8 thoughts on “듀얼코어? 쿼드코어?

  1. 와~ 좋은 글입니다. 잘 읽고 가요!!

    (멀티미디어 부분은 확실히 CPU제작사와 긴밀히 진행 되는 부분임을 알 수 있는 것이 최근 파코즈에 인텔쿼드에 물리가속엔진을 접목한 게임의 데모가 올라왔습니다. 환상적인 영상을 보여주더군요. 즉 말씀대로의 상황으로 흐르고 있습니다. 애플리케이션이 없는 멀티코어는 빛좋은 개살구 이겠지요 ㅎㅎ, 아울러 앞으로의 멀티코어는 물리연산-부동소수점연산-부분이 주요한 테마가 될것같다는 저의 생각입니다.)

    1. 좋은 말씀 감사합니다. ^^;
      말씀하신것처럼, 멀티 프로세서 환경에서 힘을 가장 많이 받을 수 있는 부분중의 하나가 게임 물리 엔진에서의 활용일 것 같습니다. 멀티프로세서가 대중화되면, add-on 형식의 물리엔진은 살아남기가 좀 어렵겠죠..

  2. 그만큼 프로그래밍 난이도가 어려워진다고 하더군요. 프로그래밍에서 잘모르고 이제서야 배우는 중이지만, 프로그래밍의 패러다임이 바뀌는 계기가 될수 있지 않을까요? 순차적인 프로그래밍에서 벗어나서 새로운 패러다임의 프로그래밍을 강제하는 역할도 할수 있을거 같아요.

    1. 네.. 많이 골치 아파지지요…알고리즘도 많이 바뀌구요.
      버블 소트가 단일 프로세서 환경에서는 최악이지만, 멀티 프로세서 환경에서는 아주 좋은 알고리즘이 되기도 하지요.
      멀티 프로세서 환경의 프로그래밍/알고리즘도 많이 나와 있습니다. MPI같은 프로그래밍 라이브러리도 있구요..대학원에서 “다중 프로세서 개론”같은 과목을 들으면 배울수 있습니다만, 이 기회에 대중화될지도 모르겠네요. 🙂

  3. 저도 잘 읽고 갑니다 ^^
    설계에서 맨날 margin check~ margin check~ 만 하다가
    위 글처럼 큰 그림을 알 수 있는 지식이 그리워져요;;

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