CPU와 아키텍처

파이프라인, 캐시 메모리, 폰 노이만 구조 등 CPU의 기초를 객관식 문제로 확인합니다.

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CPU와 아키텍처: 핵심 정리

CPU는 명령어의 인출, 해독, 실행을 반복하며 프로그램을 처리합니다. 대부분의 컴퓨터는 프로그램과 데이터를 같은 주기억장치에 저장하는 폰 노이만 구조를 채택하고 있습니다.

성능 향상 기법으로는 명령어 처리 단계를 겹쳐 실행하는 파이프라인, 주기억장치와의 속도 차이를 메우는 캐시, 여러 코어를 이용한 병렬 처리가 있습니다. 반도체 미세화가 이 모든 발전을 뒷받침해 왔습니다.

CPU와 아키텍처 전체 문제 (50)

  1. CPU의 파이프라인 처리의 주된 목적으로 올바른 것은?
  2. 캐시 메모리를 두는 주된 목적으로 올바른 것은?
  3. 폰 노이만형 컴퓨터의 특징으로 올바른 것은?
  4. 하나의 칩에 여러 프로세서 코어를 탑재하는(멀티코어화) 주된 목적은?
  5. RISC(축소 명령어 세트 컴퓨터)의 특징으로 올바른 것은?
  6. 클록 주파수 1 GHz인 클록의 주기는 얼마인가?
  7. CPU 분기 예측의 목적으로 올바른 것은?
  8. GPU가 행렬 연산이나 AI의 학습·추론에 적합한 주된 이유는?
  9. 캐시의 접근 시간이 10 ns, 주기억장치의 접근 시간이 100 ns, 캐시 적중률이 90%일 때 평균 접근 시간은 얼마인가?
  10. CMOS 회로에서 다른 조건은 바꾸지 않고 전원 전압만 절반으로 하면 동적 소비 전력은 어떻게 되는가?
  11. ARM, x86, RISC-V라는 이름이 주로 나타내는 것은?
  12. RISC-V의 특징으로 올바른 것은?
  13. 1클록 사이클에 여러 명령어를 동시에 발행·실행하는 프로세서 방식을 무엇이라 하는가?
  14. 가상 주소에서 물리 주소로의 변환 결과를 보관하여 주소 변환을 고속화하는 캐시는?
  15. AI 추론 처리를 고속·저전력으로 수행하기 위해 스마트폰용 SoC 등에 탑재되는 전용 회로는?
  16. 일반적인 컴퓨터에서 접근이 빠른 순으로 나열한 기억 계층으로 올바른 것은?
  17. 클록 주파수 2 GHz, 평균 CPI(명령어 1개당 평균 클록 수) 0.5인 프로세서가 1초 동안 실행할 수 있는 명령어 수는 대략 얼마인가?
  18. 전체 처리의 90%를 병렬화할 수 있는 프로그램을 프로세서 수를 한없이 늘려 실행했을 때, 이론상 최대 속도 향상률은?
  19. 하나의 명령어로 여러 데이터에 같은 연산을 동시에 수행하는 방식은?
  20. 고성능 코어와 저전력 코어를 조합해 처리의 무게에 따라 구분해 사용하는 CPU 구성은?
  21. 명령어의 의존 관계를 조사해, 실행할 수 있는 명령어부터 프로그램 순서와 다른 순서로 실행하여 성능을 높이는 방식은?
  22. 실행 중인 처리를 일시적으로 중단하고 외부 기기의 요청 등에 따른 처리를 우선 수행하는 CPU의 구조는?
  23. CPU를 거치지 않고 주변 장치와 메모리 사이에서 직접 데이터를 전송하는 구조는?
  24. CPU, 메모리, 타이머나 ADC 등의 주변 기능을 1칩에 담아 가전이나 기기 제어에 사용되는 LSI는?
  25. 멀티코어 CPU에서 각 코어의 캐시에 같은 주소의 데이터가 있을 때, 그 내용의 일관성을 유지하는 구조는?
  26. CPU의 소비 전력을 줄이기 위해 부하에 따라 동작 주파수와 전원 전압을 동적으로 바꾸는 기술은?
  27. 투기적 실행의 흔적이 캐시에 남는 것을 악용하여, 본래 접근할 수 없는 데이터를 추측하는 공격이 밝혀진 취약점의 예는?
  28. CPU의 냉각 설계 기준이 되는, 표준적인 고부하 시 발생하는 열량을 나타내는 지표는?
  29. 1클록당 실행할 수 있는 명령어 수를 나타내는 지표는?
  30. 소비 전력과 발열의 제약 때문에 칩 위의 모든 회로를 동시에 최대 성능으로 동작시킬 수 없게 되는 문제를 무엇이라 하는가?
  31. CPU의 일반적인 한국어 명칭으로 올바른 것은?
  32. 클록 주파수 3 GHz인 CPU에 대한 설명으로 올바른 것은?
  33. 「64비트 CPU」의 64비트가 주로 나타내는 것은?
  34. CPU가 하나의 명령어를 처리하는 기본적인 흐름으로 올바른 순서는?
  35. CPU 내부 ALU(산술 논리 연산 장치)의 역할로 올바른 것은?
  36. CPU의 프로그램 카운터(PC)가 보유하고 있는 것은?
  37. 캐시의 쓰기 방식 중 라이트백 방식의 설명으로 올바른 것은?
  38. 세트 연관(셋 어소시에이티브) 방식 캐시의 설명으로 올바른 것은?
  39. 현재 많은 CPU에서 사용하는 캐시 라인(캐시 블록)의 크기로 일반적인 것은?
  40. 파이프라인에서 앞선 명령어의 결과를 다음 명령어가 곧바로 사용할 때(데이터 해저드), 레지스터에 쓰기를 기다리지 않고 연산 결과를 곧바로 다음 명령어에 전달하는 기법은?
  41. 리틀 엔디언의 설명으로 올바른 것은?
  42. 하나의 CPU 코어에서 여러 스레드의 명령어를 동시에 처리하여 코어 내 연산기 등을 효율적으로 사용하는 기술은?
  43. 마이컴 등에서 주변기기의 레지스터를 메모리와 같은 주소 공간에 할당하고 일반적인 메모리 읽기/쓰기 명령어로 조작하는 방식은?
  44. 마이컴에 탑재되는 워치독 타이머의 역할로 올바른 것은?
  45. 프로그램에서 서브루틴(함수)을 호출할 때 복귀 주소 등을 일시적으로 저장하기 위해 일반적으로 사용되는 영역은?
  46. 캐시 미스 분류인 「3C」에 포함되는 것의 조합으로 올바른 것은?
  47. 비순차 실행 CPU에서 순서를 바꿔 실행한 명령어의 결과를 프로그램 본래의 순서대로 확정(리타이어)시키기 위한 구조는?
  48. 비순차 실행 CPU에서 사용되는 레지스터 리네이밍의 주된 목적은?
  49. AI용 가속기 등에서 다수의 곱셈-누산 연산기를 격자 모양으로 배치하고 데이터를 이웃 연산기로 차례로 흘려보내며 행렬 곱을 계산하는 구성은?
  50. 프로그램의 성능이 연산 성능과 메모리 대역폭 중 어느 쪽에 의해 제한되는지를 연산 강도(1바이트당 연산 수)를 가로축으로 하여 도시하는 모델은?

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