2025-08-06 TIL

📕오늘의 공부 주제

---

CPU와 GPU의 작동 방법 차이

🤔Why?

---

게임, 그래픽, AI 연산 등 성능이 중요한 작업에서는 **CPU와 GPU가 어떤 방식으로 작동하는지**를 이해해야 합니다. 이 차이를 알아야 작업을 어느 쪽에 맡길지, 그리고 병렬 처리나 최적화를 어떻게 설계할지 결정할 수 있습니다.

📖오늘의 공부 내용

---

1. CPU (Central Processing Unit)

• 역할: 컴퓨터의 두뇌. 다양한 작업을 빠르게 전환하며 처리.
• 특징
  • 소수(보통 4~16개)의 고성능 코어.
  • 직렬 처리(Sequential Processing)에 강함.
  • 복잡한 로직, 분기문, 운영체제 관리 등 범용 연산에 적합.
• 작동 방식
  1. 명령어를 가져옴(Fetch)
  2. 명령어 해석(Decode)
  3. 실행(Execute)
  4. 결과 저장(Store)
• 장점
  • 복잡하고 순차적인 연산에 강함.
  • 다양한 명령어 세트를 지원.
• 단점
  • 대규모 병렬 연산에는 효율이 낮음.

---

2. GPU (Graphics Processing Unit)

• 역할: 대량의 데이터 병렬 처리에 특화된 프로세서.
• 특징
  • 수백~수천 개의 작은 코어.
  • 병렬 처리(Parallel Processing)에 강함.
  • 그래픽 렌더링, AI 연산, 물리 시뮬레이션 등에서 효율적.
• 작동 방식
  1. 같은 연산을 다수의 데이터에 동시에 수행(SIMD 방식)
  2. 픽셀, 버텍스, 행렬 연산 등에 최적화
• 장점
  • 대규모 연산을 한 번에 처리 가능.
  • 동일한 연산 반복에 매우 빠름.
• 단점
  • 복잡한 조건 분기나 순차 처리에는 비효율적.

---

3. CPU vs GPU 비교

구분	CPU	GPU
코어 수	적음(4~16개)	많음(수백~수천 개)
처리 방식	직렬 처리	병렬 처리
강점	복잡한 로직, 범용 연산	대규모 데이터 연산, 그래픽
속도	단일 작업 속도 빠름	병렬 작업 속도 빠름
예시	게임 로직, AI 판단, OS 관리	3D 렌더링, 이미지 처리, 머신러닝

---

4. 유니티에서의 활용 예

• CPU: 게임 오브젝트 업데이트, AI, 물리 충돌 계산
• GPU: 메쉬 렌더링, 셰이더, 포스트 프로세싱

---

5. 결론

• CPU는 "다재다능하고 똑똑한 소수의 직원"
• GPU는 "간단한 일을 동시에 엄청나게 많이 하는 군단"
• 두 장치를 적절히 협업시키는 것이 성능 최적화의 핵심.