クイズ: CPU

파이프라인을 5단계로 나누면 무엇이 좋아지는가?

• 명령어 하나가 끝나는 데 걸리는 시간이 5분의 1이 된다
• 분기 예측이 필요 없어진다
• 단위 시간당 완료되는 명령어 수가 늘어난다
• 메모리 접근 횟수가 줄어든다

정렬된 배열을 순회하는 반복문이 정렬되지 않은 배열보다 훨씬 빠른 현상의 주된 원인은?

• 정렬된 데이터가 캐시에 더 잘 들어가서
• 정렬된 배열은 컴파일러가 벡터화하기 때문에
• 조건 분기의 결과가 규칙적이어서 분기 예측이 잘 맞아서
• 정렬 자체가 데이터를 메모리에 연속 배치하기 때문에

부동소수점 덧셈 명령어가 평소 몇 사이클이던 것이 갑자기 677사이클이 되는 상황이 보고되었다. 가장 가능성이 높은 원인은?

• CPU 클록이 자동으로 낮아졌다
• 컴파일러가 최적화를 끄고 컴파일했다
• 그 명령어가 캐시에 없어서 인출이 지연됐다
• 피연산자가 비정규 수여서 마이크로코드 보조 경로를 탔다

MMIO 로 매핑된 장치 레지스터를 읽는 mov 명령어가 DRAM 읽기보다 수십만 배 느릴 수 있는 이유는?

• MMIO 는 항상 커널 모드 전환을 수반하기 때문
• 장치 드라이버가 매번 인터럽트를 발생시키기 때문
• mov 명령어가 MMIO 주소에서는 여러 명령어로 분해되어 실행되기 때문
• MMIO 주소는 캐시에 올라가지 않고, 읽기는 응답을 기다려야 하는 논포스티드 트랜잭션이기 때문

IPC(사이클당 명령어 수)가 0.3 으로 낮게 측정되었다. 가장 먼저 의심할 것은?

• 메모리나 I/O 접근을 기다리며 파이프라인이 멈춰 있다
• CPU 클록이 낮게 설정되어 있다
• 명령어 개수가 너무 많다
• 컴파일러가 벡터 명령어를 쓰지 않았다

'CPU 사용률 100퍼센트'라는 모니터링 지표에 대한 설명으로 가장 정확한 것은?

• 연산 유닛이 쉬지 않고 계산하고 있다는 뜻이다
• 해당 코어가 비유휴 상태였다는 뜻이며, 연산 유닛은 메모리 지연 등으로 멈춰 있을 수 있다
• 클록이 최대 주파수로 동작 중이라는 뜻이다
• 그 프로세스가 CPU 바운드임을 확정하는 지표다

마이크로벤치마크 결과를 다른 사람과 공유할 때 함께 적어야 할 조건으로 가장 거리가 먼 것은?

• 캐시를 데운 상태인지 차가운 상태인지
• 같은 머신에서 동시에 돌던 다른 부하가 있었는지
• 입력 데이터의 성격(예: 비정규 수 포함 여부)
• 측정에 사용한 편집기와 셸 종류