[연구 겸 공부]컴퓨팅 파워 계산 방법

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Understanding Computing Power: Computation, Optimization, and Requirements

 

컴퓨팅 파워란 계산을 수행하고 정보를 처리하는 시스템 능력을 말한다.

이는 일반적으로 컴퓨터가 초당 수행 가능한 계산 수를 기준으로 측정되며, 보통 FLOPS(Floating Point Operation Per Second)로 표시된다.

이러한 컴퓨팅 능력은 프로세서의 속도, 프로세서의 수 및 사용되는 알고리즘의 효율성과 같은 요소에 의해 결정된다.

컴퓨팅 성능 계산

컴퓨팅 파워의 계산은 다양한 하드웨어 및 소프트웨어 구성 요소에 따라 달라진다.

주요 구성 요소는 명령을 실행하고 계산을 수행하는 CPU로 클럭 속도는 GHz(기가 헤르츠)로 측정되어 초당 수행 가능한 명령어 수를 결정한다. 또한 CPU의 코어 수는 병렬 처리 기능과 전체 연산 능력에 영향을 미친다.

시스템의 총 계산 능력을 계산하려면 클럭 속도에 코어 수와 클럭 주기당 명령 수를 곱한다.

ex) 쿼드 코어 CPU = 56GBLOPS (3.5GHz x 4개의 명령어/cycle x 4개의 core) 를 제공

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Optimizing Computing Power

컴퓨팅 성능 최적화는 HW및 SW 구성 요소의 효율성을 극대화하여 더 빠르고 정확한 계산을 달성하는 것을 포함한다. 이를 최적화하기 위한 몇 가지 방법은 다음과 같다.

1. 효율적인 알고리즘
   1. 연산이 적거나 병렬 처리를 활용하는 알고리즘을 선택하거나 설계하면 성능이 크게 향상될 수 있다.
2. 하드웨어 업그레이드
   1. CPU와 같은 구성 요소 업그레이드
   2. Core 수를 늘리기
   3. 병렬 처리를 위해 GPU와 같은 특수 하드웨어 사용
3. 메모리 관리
   1. 자주 access 하는 데이터 캐싱과 같은 데이터 저장 및 검색 프로세스 최적화하면 처리 시간 단축하고 전반적인 성능 향상 가능
4. 병렬화
   1. 작업을 여러 코어 또는 기계에서 동시에 실행할 수 있는 더 작은 모듈로 분해하면 병렬 처리를 활용하고 계산 속도를 높일 수 있다.
5. 코드 최적화
   1. 효율적이고 최적화된 코드를 작성하고 중복 계산 제거를 통해 메모리 사용량을 줄이고 compiler 최적화를 사용시 성능이 크게 향상될 수 있다.

 

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