5장 CPU 성능 향상 기법

05-1 빠른 CPU를 위한 설계 기법 클럭 컴퓨터 부품들은 ‘클럭 신호’에 맞춰 일사불란하게 움직인다. CPU는 ‘명령어 사이클’이라는 정해진 흐름에 맞춰 명령어들을 실행한다. 클럭 속도: 헤르츠(Hz) 단위로 측정. 초당 반복되는 횟수 오버클럭킹(overclocking): CPU의 최대 클럭 속도를 강제로 더 끌어올림 코어와 멀티코어 기존의 CPU: 전통적인 관점에서는 ‘명령어를 실행하는 부품’ 하나 ⇒ 현재는 코어(Core) 현재의 CPU: 여러 개의 코어를 포함하는 부품 ⇒ 멀티코어 CPU(multi-core CPU), 멀티코어 프로세서 스레드와 멀티스레드 스레드(thread) 사전적 정의: 실행 흐름의 단위 하드웨어적 스레드: 하나의 코어가 동시에 처리하는 명령어의 단위 소프트웨어적 스레드: 하나의 프로그램에서 독립적으로 실행되는 단위 하드웨어적 스레드 이하 하드웨어 스레드 하나의 코어가 동시에 처리하는 명렁어 단위 하나의 코어에 스레드가 많으면 동시에 여러 명령어를 처리할 수 있음 멀티스레드(multithread) 프로세서, 멀티스레드 CPU 하이퍼스레딩(hyper-threading) in Intel 메모리 속 프로그램의 입장에선 각 하드웨어 스레드는 CPU로 보임(하나의 명령어를 처리하니까) 따라서 **논리 프로세서(logical processor)**라고 부름 소프트웨어적 스레드 이하 스레드 하나의 프로그램에서 독립적으로 실행되는 단위 프로그래밍 언어, 운영체제에서 이야기하는 스레드 한 프로그램에서 여러 부분이 동시에 실행될 수 있다. ex) 워드 프로세서 입력받은 내용 화면 출력 맞춤법 검사 상시 저장 멀티스레드 프로세서 멀티스레드 프로세서: 레지스터 세트(프로그램 카운터, 스택 포인터, MBR, MAR 등)를 여러 개 가지면 된다. ...

2025년 11월 7일 · 6 분 · 배준수

지식을 체득하는 개발자

프로 개발자(?)가 된지 어느덧 2년이 되었다. 마침 입사가 11월이라 올 한해를 되돌아보는 회고를 하기에도 알맞은 때라고 느껴진다. 올 한해 나는 어땠는지, 개발자로서 두번째 해를 곱씹어보려고 한다. 첫 해는 어땠을까? 작년 9월에 쓴 글을 보았다. 나는 능동적인 노력이 부족한 사람이라고 자평했지만, 분명 노력하고 있었다. 끊임없이 새로운 서비스를 만들어내고 있었고, 매번 이전의 문제점과 아쉬운 점을 개선하기 위해 노력했다. 마지막에 만들었던 인스타그램 관련 서비스는 가끔 코드를 보면 1년차 혼자 만든 것 치고 꽤 괜찮아보인다. 물론 고칠 곳도 투성이긴 하지만.. ...

2025년 11월 7일 · 4 분 · 배준수

디자인 및 사용성 개선

안녕하세요. 배준수입니다. 먹고 사는게 바쁘다는 핑계로 꽤 오래 방치해뒀던 블로그를 오랜만에 좀 손봤습니다. 이 블로그를 개선하려면 jekyll, ruby, liquid에 대한 이해가 필요한데 이 부분을 공부할 여력이 없었습니다. 특히 제가 취약한 CSS는 말할 것도 없구요.. 이미 현업에 대한 공부로도 벅찹니다. 다행히 AI가 정말 많이 발전해서 이젠 지식이 전혀 없어도 원하는 것을 다 반영할 수 있게 되었습니다. 추가적으로, 이전처럼 매일 하루의 TIL을 올리긴 어렵습니다. 제 작업들이 하루 이틀에 끝날 정도로 작지 않은 경우가 많고, 이제 모르는 것보단 이미 알고 있는 것에 대한 작업물이 훨씬 많으며 나름 2년차가 된 만큼, 글의 퀄리티가 더 높아져야 한다고 생각하기 때문입니다. 따라서 최근(?)에 Step Functions를 이용한 웹훅 처리 글이 그만큼 길었습니다. 앞으로는 못해도 1달에 한번, 가능하면 일주일에 한번이라도 올리기 위해 노력하겠습니다. 헤더 크기 축소로 첫 화면에서 컨텐츠의 영역 크기를 늘렸습니다. 사이드바를 개선하였습니다. 각 페이지에 검색기능을 생성하고, 게시글 1개의 크기를 줄였습니다. 아카이브 페이지를 개선하고 검색기능을 추가하였습니다. about 페이지 내 컨텐츠를 개선했습니다. 더 자주 찾아오겠습니다! 안녕~ ...

2025년 10월 24일 · 1 분 · 배준수

4장 CPU의 작동 원리

4장 CPU의 작동 원리 04-1 ALU와 제어장치 CPU의 구성 ALU: 계산을 담당 제어장치: 명령어를 읽어 들이고 해석 레지스터: 작은 임시 저장 장치 ALU Input 피연산자: 레지스터를 통해 받는 연산의 대상 제어 신호: 수행할 연산에 대한 정보 Output 계산 결괏값, 플래그 연산 수행의 결과는 특정 데이터일 수도, 메모리 주소가 될 수 있다. 결괏값은 바로 메모리에 저장되지 않고 일시적으로 레지스터에 저장 CPU가 메모리에 접근하는 속도 < CPU가 레지스터에 접근하는 속도 플래그(flag) 연산 결과에 대한 추가적인 정보 부호 플래그, 제로 플래그, 캐리 플래그 등 플래그 레지스터에 저장 오버플로우(overflow): 연산결과가 연산을 담을 레지스터보다 큰 상황 제어장치 제어 신호를 내보내고, 명령어를 해석하는 부품 제어신호: 컴퓨터 부품들을 관리하고 작동시키기 위한 일종의 전기 신호 Input 클럭 신호 클럭(clock): 컴퓨터의 모든 부품을 움직이는 시간 단위 컴퓨터의 모든 부품은 클럭 신호에 맞춰 작동 하지만 모든 부품이 한 클럭마다 작동하는 것은 아님 해석해야 할 명령어 명령어 레지스터에 저장된 명령어 명령어를 받아 해석한 뒤, 제어 신호를 발생시켜 컴퓨터 부품들에 수행해야할 내용을 전달 플래그 레지스터 속 플래그 값 ALU 연산에 대한 추가적인 상태 정보 제어버스로 전달된 제어 신호 입출력장치를 비롯한 CPU 외부 장치가 발생시킨 제어 신호도 포함 Output CPU 외부에 전달하는 제어 신호 입출력장치: 입출력장치의 값을 읽거나 새로운 값을 쓸 때 메모리: 메모리에 저장된 값을 읽거나 새로운 값을 쓸 때 CPU 내부에 전달하는 제어 신호 ALU: 수행할 연산을 지시하기 위해 레지스터: 레지스터 간에 데이터롤 이동시키거나 저장된 명령어를 해석하기 위해 04-2 레지스터 반드시 알아야 할 레지스터 많은 CPU가 공통으로 포함하는 레지스터들 ...

2025년 10월 17일 · 6 분 · 배준수

3장 명령어

3장 명령어 03-1 소스 코드와 명령어 고급 언어와 저급 언어 고급 언어(high-level programming language): 사람을 위한 언어 Python, C, Java, … 저급 언어(low-level programming language): 컴퓨터가 직접 이해하고 실행할 수 있는 언어 기계어(machine code): 0과 1의 명령어 비트로 이루어진 언어 어셈블리어(assembly lanaguage): 기계어를 읽기 편한 형태로 번역한 언어 고급 언어로 작성된 소스 코드가 실행되려면 저급 언어(명령어)로 변환되어야 함 컴파일 언어와 인터프리터 언어 컴파일 언어 컴파일러에 의해 소스 코드 전체가 저급 언어로 변환되어 실행되는 고급 언어 ex) C 컴파일(compile): 컴파일 언어로 작성된 소스 코드의 전체가 저급 언어로 변환되는 과정 컴파일러(compiler): 컴파일을 수행해 주는 도구 컴파일러가 소스 코드 내에서 오류를 하나라도 발견하면 컴파일에 실패 목적 코드(object code): 컴파일러를 통해 저급 언어로 변환된 코드 목적 파일: 목적 코드로 이루어진 파일 컴파일러는 소스코드를 컴파일하여 목적 코드를 생성한다. 목적 코드는 컴퓨터가 이해하고 실행할 수 있는 저급 언어라 빠름 인터프리티 언어 인터프리터에 의해 소스 코드가 한 줄씩 실행되는 고급 언어 ex) Python 한 줄씩 저급 언어로 변환하여 실행 인터프리터(interpreter): 한 줄씩 실행하는 도구 소스 코드 전체를 저급 언어로 변환하는 시간을 기다릴 필요가 없음 한 줄씩 실행되어 오류가 발견되기 전까지는 올바르게 수행 한 줄씩 저급언어로 해석하며 실행하여 느림 둘은 명확히 분리된 개념이 아니라 둘 모두에 속하는 언어도 존재함 링킹(linking) 컴파일된 목적파일에서 사용하는 기능을 연결 목적 코드 ≠ 실행 파일 어떤 목적파일에서 실행하는 기능이 다른 목적파일에 있다면 두 목적 파일을 연결해야 한다. 03-2 명령어의 구조 연산 코드와 오퍼랜드 명령어 = 연산 코드 + 오퍼랜드 연산 코드(operation code, 연산자): 명령어가 수행할 연산 연산 코드 필드: 연산 코드가 담기는 영역 오퍼랜드(operand, 피연산자): 연산에 사용할 데이터 또는 데이터가 저장된 주소 오퍼랜드 필드(주소 필드): 오퍼랜드가 담기는 필드 오퍼랜드 N-주소 명령어: 오퍼랜드 N개 (0개 이상) 연산 코드 데이터 전송, 산술/논리 연산, 제어 흐름 변경, 입출력 제어 등 주소 지정 방식 오퍼랜드에 데이터를 담을 경우: 오퍼랜드에 할당된 크기 만큼만 데이터를 처리 가능 ex) n비트 명령어에 m비트가 연산 코드 필드라면, 오퍼랜드에 담는 데이터의 가짓수는 2^(n-m) 뿐 주소를 담으면 주소의 크기만큼 처리 가능한 데이터의 가짓수가 증가 ex) 오퍼랜드에 한 주소에 16비트를 저장하는 메모리의 주소를 담으면 데이터 가짓수는 2^16 유효 주소(effective address): 연산의 대상이 되는 데이터가 저장된 위치 주소 지정 방식(addressing mode): 연산에 사용할 데이터 위치를 찾는 방법 즉, 유효 주소 찾는 방법 CPU 외부에 있는 메모리에 접근하는 것보다 CPU 내부에 있는 레지스터에 접근하는 것이 더 빠름 즉시 주소 지정 방식 immediate addressing mode 연산에 사용할 데이터를 오퍼랜드 필드에 직접 명시 빠르지만, 표현할 수 있는 데이터의 크기가 작음 직접 주소 지정 방식 direct addressing mode 오퍼랜드 필드에 유효 주소를 직접 명시 오퍼랜드 필드의 길이만큼 표현할 수 있는 주소의 크기가 작아짐 간접 주소 지정 방식 indirect addressing mode 오퍼랜드 필드에 유효 주소의 주소를 명시 표현할 수 있는 유효 주소의 범위는 넓어짐 메모리 접근이 2번 필요하여 느림 레지스터 주소 지정 방식 register addresing mode 연산에 사용할 데이터를 저장한 레지스터를 오퍼랜드 필드에 직접 명시 직접 주소 지정 방식보다 빠름(레지스터 읽기의 속도 > 메모리 읽기의 속도) 레지스터 간접 주소 지정 방식 register indirect addressing mode 연산에 사용할 데이터를 메모리에 저장 그 유효 주소를 저장한 레지스터를 오퍼랜드 필드에 저장 레지스터 접근 + 메모리 1회 접근이라 간접 주소 지정 방식보다 빠름 스택과 큐 스택 스택(stack): LIFO(Last In First Out) 자료구조 PUSH(데이터 저장), POP(데이터 추출) 큐 큐(queue): FIFO(First In First Out) 자료구조

2025년 9월 19일 · 3 분 · 배준수

2장 데이터

2장 데이터 2-1. 0과 1로 숫자를 표현하는 방법 정보 단위 비트(bit): 0과 1을 나타내는 가장 작은 정보 단위 8비트 → 1바이트(byte) 1000 바이트 → 1KB(kilobyte) 1024 바이트 → 1KiB byte -(x1000)→ KB -(x1000)→ MB -(x1000)→ GB → … byte -(x1024)→ KiB -(x1024) → MiB -(x1000) → GiB → … 1워드(word) → CPU가 한 번에 처리할 수 있는 데이터 크기 이진법 이진수 8표기 → 0b 1000 (0b로 이진법인지 십진법인지구분) 16진수 → 0x 붙여 표기 ...

2025년 9월 5일 · 3 분 · 배준수

1장 컴퓨터구조의 이해

1장 컴퓨터구조의 이해 컴퓨터가 이해하는 정보 명령어 데이터 컴퓨터의 핵심 부품 중앙처리장치(Central Processing Unit) 산술논리연산장치(Arithmetic Logic Unit) ⇒ 계산 제어장치(Control Unit) ⇒ 제어 신호(control signal)을 보내고 명령어 해석 레지스터(register) ⇒ CPU 내부의 작은 임시 저장 장치 주기억장치(main memory) 보조기억장치(secondary storage) 입출력장치(Input/Output device) 메모리 프로그램이 실행되려면 반드시 메모리에 저장되어 있어야 한다. 메모리는 현재 실행되는 프로그램의 명령어와 데이터르 저장한다. 메모리에 저장된 값의 위치는 주소(address)로 알 수 있다. CPU CPU는 메모리에 저장된 값을 읽어 들이고, 해석하고, 실행하는 장치다. CPU 내부에는 ALU, 레지스터, 제어장치가 있다. ALU는 계산, 레지스터는 임시 저장, 제어장치는 제어 신호 발생 및 명령어 해석을 담당한다. 보조기억장치 메모리의 다음 단점들을 개선한 저장장치 가격이 비싸 저장 용량이 적음 전원이 꺼지면 저장된 내용을 잃음 입출력장치 컴퓨터 외부에 연결되어 컴퓨터 내부와 정보를 교환 키보드, 마우스 등 보조기억장치도 관점에 따라 입출력장치의 일종으로 볼 수 있다. 메인보드 마더보드 컴퓨터 부품을 연결하는 판 버스: 컴퓨터 내부의 통로 시스템 버스: 컴퓨터의 네 가지 핵심 부품이 정보를 서로 주고받는 통로 주소 버스: 주소 데이터 버스: 명령과 데이터 제어 버스: 제어 신호

2025년 8월 29일 · 1 분 · 배준수

Django의 CONN_MAX_AGE 알아보기

Today I Learned 날짜 2025년 8월 3일 일요일 내용 Django Database Connection Management Guide 본 문서는 Django 애플리케이션에서 데이터베이스 연결을 안정적이고 효율적으로 관리하기 위한 두 가지 핵심 도구 close_old_connections() 와 CONN_MAX_AGE 를 하나로 정리한 문서입니다. 웹훅 처리 커맨드에서 close_old_connections를 사용해야 하는 원인을 찾는 과정에서 수행된 실험입니다. 목차 close_old_connections() 가이드 Django close_old_connections 완벽 가이드 Django 애플리케이션을 운영하다 보면, 특히 오래 실행되는 스크립트나 비동기 작업에서 “MySQL server has gone away"와 같은 데이터베이스 연결 오류를 마주칠 때가 있습니다. close_old_connections는 바로 이런 문제를 해결하기 위해 Django가 제공하는 유용한 도구입니다. ...

2025년 8월 3일 · 13 분 · 배준수

Step Functios으로 구현한 실시간 웹훅 처리 시스템

Today I Learned 날짜 2025년 7월 28일 일요일 내용 건강하고 빠른 웹훅을 향한 여정 입사 76주차부터 WIL을 남기지 못했다. 웹훅 이슈로 인한 실시간 데이터 처리 지연과 누락이 지속적으로 발생하고 있었기 떄문이다. WIL을 읽는 사람 입장에서 “애는 배웠다고 하는데, 웹훅 계속 박살나고 있구만 뭘 배운겨” 라는 생각이 들까봐 그랬다. 사실 이걸 쓰고 있는 지금도 마음 한구석에 괜히 사망 플래그를 세우는 건 아닌지 걱정이 되지만, 더 미루면 영영 회고를 하지 못할까봐 지금이라도 이 여정을 정리하는 글을 쓰려고 한다. 제 부족한 실력으로 괜한 피해를 입은 분들(사실상 샐러드랩 모두)께 죄송스러운 마음을 가지며 글을 시작하고자 한다. ...

2025년 7월 28일 · 11 분 · 배준수

노르웨이의 숲

노르웨이의 숲 지은이: 무라카미 하루키 옮긴이: 양억관 출판사: 민음사 감상 무라카미 하루키스러운 책이었다. 종종 나오는 성적인 이야기, 그럴듯 하지 않지만 어쩐지 납득하게 되는 설정들.. 어릴 적 친구를 잃은 주인공, 죽은 친구와 사귀던 여자친구에 관한 이야기다. 이렇게 말하고 보니 상당히 이상한데.. 기억에 남는 구절 고독한 걸 좋아하는 인간 같은건 없어. 실망하는 게 싫을 뿐이야. 자신이 하고 싶은 걸 하는게 아니라, 해야 할 일을 하는 게 신사지.

2025년 7월 9일 · 1 분 · 배준수