분류 전체보기294 ROB 구조 이해와 프로그램 순서 복원 방식 Reorder Buffer(ROB)는 현대 CPU의 Out-of-Order Execution(비순차 실행) 아키텍처에서 명령어의 순서를 재정렬하고 결과를 올바르게 반영하기 위한 핵심 구성요소입니다. 이 기술은 성능 향상과 함께 프로그램의 논리적 일관성을 유지하기 위해 도입되었으며, 명령어 병렬 실행 환경에서 필수적인 요소로 자리 잡았습니다. 본 글에서는 ROB의 구조와 동작 방식, 그리고 프로그램 순서를 어떻게 복원하는지에 대해 자세히 설명합니다.Reorder Buffer(ROB)의 구조와 핵심 역할ROB는 CPU 내부에서 명령어의 실행 결과를 임시로 저장해두고, 나중에 정해진 프로그램 순서대로 결과를 커밋(commit)하는 구조입니다. Out-of-Order Execution 환경에서는 명령어가 실제로.. 2025. 7. 23. Out-of-Order 실행에서 의존성과 Renaming 기법 현대 CPU에서 Out-of-Order Execution(비순차 실행)은 명령어 간의 의존성을 극복하고 병렬 처리를 극대화하기 위한 핵심 기술입니다. 이 구조가 효과적으로 작동하기 위해서는 또 다른 중요한 기술, 바로 Register Renaming(레지스터 리네이밍)이 필요합니다. 레지스터 리네이밍은 명령어 간의 '가짜' 의존성을 제거함으로써 실행 순서를 유연하게 만들고, 성능을 극대화하는 데 기여합니다. 본 글에서는 Out-of-Order 실행 구조 내에서 Register Renaming이 어떤 역할을 하는지, 그리고 어떤 방식으로 구현되는지를 상세히 설명합니다.명령어 의존성과 레지스터 충돌CPU에서 여러 명령어를 동시에 처리하려면, 각 명령어가 사용하는 레지스터가 충돌하지 않아야 합니다. 그러나 실.. 2025. 7. 22. BTB와 Branch History Table의 차이와 활용 현대 CPU에서 분기 예측의 정확도는 전체 성능을 좌우하는 중요한 요소입니다. 이때 핵심적으로 사용되는 두 가지 구조가 바로 BTB(Branch Target Buffer)와 BHT(Branch History Table)입니다. 이 두 구조는 모두 분기 명령어의 흐름을 예측하는 데 사용되지만, 작동 방식과 역할에는 명확한 차이가 있습니다. 본 글에서는 BTB와 BHT의 차이를 비교 분석하고, 이들이 어떻게 함께 활용되어 CPU의 분기 예측 능력을 강화하는지 구체적으로 설명합니다.Branch Target Buffer(BTB)의 개념과 역할BTB는 분기 명령어가 실행되었을 때, 그 목적지 주소(Target Address)를 기억하는 캐시 메모리 구조입니다. CPU는 명령어를 Fetch 단계에서 가져올 때, 해.. 2025. 7. 21. Branch Prediction 기술의 발전 단계와 적용 사례 현대 CPU에서 처리 속도를 극대화하기 위해 가장 중요하게 활용되는 기술 중 하나가 바로 Branch Prediction(분기 예측)입니다. 이 기술은 프로그램 실행 중 발생하는 조건문(분기)에 대해 미리 예측하고, CPU가 다음에 실행할 명령어를 지체 없이 가져오도록 합니다. 정확한 예측이 이루어질수록 파이프라인 정지가 줄어들고, 전체 연산 속도는 비약적으로 향상됩니다. 이 글에서는 분기 예측의 기본 원리부터 최신 예측 기법까지, 그 발전 과정을 단계별로 정리합니다.분기 예측(Branch Prediction)의 기본 원리CPU는 프로그램을 실행할 때 조건문이나 반복문을 만나면 어느 경로로 진행해야 할지를 결정해야 합니다. 예를 들어, if 조건이 참인지 거짓인지에 따라 실행 흐름이 달라지게 됩니다. 이.. 2025. 7. 20. 추측 실행과 보안 이슈: 멜트다운·스펙터 해설 현대 CPU의 성능을 극대화하는 핵심 기술 중 하나는 Speculative Execution(추측 실행)입니다. 이 기술은 분기 예측 등의 결과를 기다리지 않고 가능한 경로의 명령어를 먼저 실행해두는 방식으로, 전체 처리 속도를 높여줍니다. 그러나 2018년 이 기술의 구조적 취약점을 악용한 멜트다운(Meltdown)과 스펙터(Spectre)라는 보안 이슈가 전 세계를 충격에 빠뜨렸습니다. 본 글에서는 추측 실행이 어떻게 작동하는지, 멜트다운·스펙터 취약점이 왜 생겼는지, 그리고 이 문제가 사용자에게 어떤 영향을 미쳤는지를 상세히 설명합니다.추측 실행(Speculative Execution)의 작동 원리Speculative Execution은 CPU가 프로그램 흐름에서 불확실한 분기 지점을 만나면, 결과.. 2025. 7. 19. CPU 성능 최적화: 순차 실행의 한계, 원리, 성능 차이 CPU의 성능을 결정짓는 핵심 기술 중 하나가 바로 Out-of-Order Execution (OoOE)입니다. 이 기술은 명령어를 작성된 순서대로가 아닌, 실행 가능한 것부터 먼저 처리함으로써 전체 처리 속도를 높이는 구조입니다. 순차 실행(In-Order Execution)과 비교할 때, 같은 하드웨어라도 얼마나 더 효율적으로 연산을 수행할 수 있는지 그 차이는 매우 큽니다. 이 글에서는 사용자 입장에서 체감되는 성능 차이를 중심으로, Out-of-Order Execution의 원리와 구현 방식을 정리해 봅니다.순차 실행(In-Order Execution)의 한계초기 CPU 구조는 명령어를 작성된 순서 그대로 처리하는 순차 실행 방식을 사용했습니다. 이 방식은 설계가 간단하고 직관적이지만, 명령어 간.. 2025. 7. 18. 이전 1 2 3 4 ··· 49 다음
