[글쓴이:] jinwz

컴퓨터에서 싱글 스레드 성능이 중요한 이유는 다양합니다.

1. 많은 어플리케이션들이 멀티 스레드를 최대한 활용하지 못하는 현실: 컴퓨터 프로그램을 여러 개의 병렬 스레드로 분할하는 것은 복잡하고, 모든 어플리케이션에서 효과적이지 않을 수 있습니다. 예를 들어, 어떤 작업은 이전 작업의 결과에 의존적인 경우(데이터 의존성)이나, 순서대로 실행되어야 하는 작업(순차적 작업) 등에서는 멀티스레드 기법이 큰 효과를 발휘하지 못합니다. 이런 어플리케이션에서는 싱글 스레드 성능이 더욱 중요합니다.
2. 시스템의 체감 성능과의 관련성: 사용자가 시스템의 반응을 체감하는 데에는 싱글 스레드 성능이 큰 영향을 미칩니다. 예를 들어, 웹 페이지를 불러오는 것, 문서를 작성하는 것, 코드를 컴파일하는 것 등의 작업은 대부분 싱글 스레드 작업이고, 이런 작업들의 속도는 싱글 스레드 성능에 의해 결정됩니다.
3. 멀티코어/멀티스레드 기술의 한계: CPU 제조사들이 코어 수를 늘려도 실제 성능 향상은 선형적으로 증가하지 않습니다. 이는 암달의 법칙(Amdahl’s Law)에 의해 설명됩니다.
   암달의 법칙(Amdahl’s Law)은 병렬 컴퓨팅의 이론적 한계를 설명하는 데 사용되는 개념입니다. 이 법칙은 컴퓨터 시스템의 성능 개선을 설명하는 데 중요한 역할을 합니다. “어떤 시스템에서 병렬 처리가 가능한 부분을 더욱 빠르게 만드는 것이 전체 성능에 미치는 영향은 그 부분의 비율에 한정되어 있다”. 다시 말해, 병렬화 가능한 부분이 있더라도 그것이 전체 작업 중 차지하는 비율에 따라서만 성능 향상이 이루어지며, 이는 병렬 처리로 완전히 해결될 수 없는 ‘직렬화된 부분’ 또는 ‘병렬화되지 않은 부분’ 때문입니다.

따라서, 이런 이유들로 인해 싱글 스레드 성능은 여전히 시스템의 전반적인 체감 성능에 중요한 역할을 합니다.

이번 글에서 전달드리고 싶은 핵심 내용은 동일한 수의 vCPU 스펙을 가지더라도 전혀 다른 성능을 낼 수 있다는 사실 입니다.

vCPU란 무엇인가요?

vCPU는 가상 머신(VM)에서 사용할 가상화 소프트웨어에 의해 생성되는 논리적 CPU입니다. 이는 물리적 CPU의 소프트웨어 추상화이며 여러 가상 시스템이 단일 물리적 시스템에서 동시에 실행될 수 있도록 합니다.

VM이 생성되면 호스트 시스템의 물리적 CPU 코어에 매핑되는 하나 이상의 vCPU가 할당됩니다. 호스트 시스템은 물리적 CPU에서 실행되도록 모든 가상 시스템의 vCPU를 예약하여 사용 가능한 처리 능력을 공유할 수 있습니다. 각 vCPU에는 메모리 및 캐시와 같은 물리적 CPU 시간 및 리소스의 일부가 할당됩니다.

가상 머신의 성능은 할당된 vCPU 수, 물리적 CPU 속도, VM에서 실행되는 워크로드에 따라 달라집니다. 일반적으로 가상 머신에 더 많은 vCPU를 할당하면 더 많은 프로세스를 병렬로 실행할 수 있으므로 성능이 향상될 수 있습니다. 그러나 할당할 수 있는 vCPU 수에는 제한이 있습니다. vCPU가 너무 많으면 물리적 CPU 리소스에 대한 경합이 발생하고 전체 성능이 저하될 수 있기 때문입니다.

벤치마크란 무엇인가요?

벤치마크는 컴퓨터 시스템 또는 구성 요소의 성능을 측정하도록 설계된 표준화된 테스트입니다. 이러한 테스트의 결과는 서로 다른 시스템 또는 구성 요소의 성능을 비교하고 개선이 필요한 영역을 식별하는 데 사용할 수 있습니다.

시스템 성능을 측정하는 데 사용할 수 있는 다양한 벤치마크가 있으며 각각 고유한 초점과 방법론이 있습니다. 여기에서는 시네벤치 R23 그리고 PassMark를 사용하여 성능을 측정할 것입니다.

시네벤치 R23

Cinebench R23은 영화 및 애니메이션 산업에서 사용되는 실제 작업을 시뮬레이션하여 컴퓨터의 CPU(중앙 처리 장치) 성능을 테스트하는 벤치마킹 소프트웨어입니다. Maxon에서 개발한 이 프로그램은 컴퓨터가 3D 장면과 이미지를 얼마나 빨리 렌더링할 수 있는지 측정하여 사용자가 다른 CPU의 성능을 비교할 수 있는 점수를 제공합니다. 점수가 높을수록 성능이 향상되어 사용자가 하드웨어 업그레이드 또는 신규 구매를 결정하는 데 도움이 될 수 있습니다.

PassMark

Passmark Benchmark는 CPU, GPU(그래픽 처리 장치), 메모리 및 디스크 스토리지와 같은 다양한 구성 요소에서 컴퓨터의 전반적인 성능을 평가하도록 설계된 소프트웨어 제품군입니다. PassMark Software에서 개발한 이 프로그램은 각 구성 요소에 대해 일련의 테스트를 실행하고 성능에 따라 점수를 할당합니다. 이 점수를 다른 시스템과 비교하여 컴퓨터가 다른 시스템과 비교하여 얼마나 잘 수행하는지 확인할 수 있습니다. 사용자는 이 정보를 사용하여 하드웨어 업그레이드 또는 신규 구매에 대한 현명한 결정을 내릴 수 있습니다.

경쟁업체와 비교해본 실제 벤치마크 결과

몽클라우드에서 제공하는 프리미엄 클라우드 PC는 4vCPU 8GB 메모리의 스펙을 가지고 있습니다. 타사의 클라우드 PC와 비교하기 위해서 동일한 스펙의 4vCPU 8GB 메모리 인스턴스와 비교했습니다.

싱글 코어: 500 / 멀티코어: 1796

싱글 코어: 1130 / 멀티코어: 5930

먼저, 싱글 코어 점수를 비교해보면 500 vs 1130의 결과를 볼 수 있습니다.

다음으로 멀티 코어 점수를 비교하면 1796 vs 5930 입니다.

두 CPU 간의 싱글 코어 성능 차이는 한 CPU의 개별 코어가 다른 CPU의 코어보다 더 빠르게 작업을 처리하고 완료할 수 있음을 의미합니다. 싱글 코어 성능이 높을수록 일반적으로 특정 게임이나 소프트웨어 프로그램과 같이 싱글 스레드 처리에 의존하는 응용 프로그램이나 작업의 성능이 향상됩니다. 일부 응용 프로그램은 멀티 코어 성능에서 더 많은 이점을 얻으므로 싱글 코어 성능이 CPU를 평가할 때 고려해야 할 유일한 요소는 아니라는 점에 유의하는 것이 중요합니다.

싱글 스레드 처리에 의존하는 응용 프로그램의 경우 단순 숫자 비교로 보면 몽클라우드의 성능이 2배 이상 우월하고 멀티 코어를 잘 활용할 수 있는 응용 프로그램의 경우에는 약 3배 이상 우월하다는 것을 확인할 수 있습니다. 똑같은 스펙의 4 vCPU지만 이렇게 확연히 다른 벤치마크 결과를 가질 수 있습니다.

먼저, 타사의 PassMark 점수입니다.

CPU 4189 / 2D 36 / DISK 2491 / Memory 1090

몽클라우드의 PassMark 점수입니다.

CPU 12439/ 2D 278 / DISK 15240 / Memory 2089

PassMark의 결과에서도 싱글 코어 점수 차이는 2배 정도, 멀티 코어 점수 차이는 3배 정도 차이 나는 것으로 확인됩니다.

메모리 점수도 2배 정도의 차이가 나는 것을 확인할 수 있고, 디스크의 경우에는 5배 이상의 성능 차이가 납니다.

몽클라우드에서 제공하는 프리미엄 클라우드 PC의 성능을 확인해보는 시간이었습니다. 같은 vCPU 의 스펙이라 하더라도 같은 성능을 내는 것이 아닙니다. 몽클라우드는 최신의 CPU를 사용하기에 이러한 압도적인 성능 차이를 제공합니다. 고성능의 클라우드PC를 몽클라우드에서 경제적인 가격으로 이용해보세요.