최근 들어 GPU는 몬스터 크기처럼 커지고 있어요.

더 큰 케이스가 필요할 정도로 커졌는데, 왜 이렇게 커지는 걸까요?

반면 CPU는 거의 같은 크기를 유지하고 있죠.

이 블로그 글에서는 GPU와 CPU의 크기 차이에 대해 깊이 있게 알아보겠습니다.

 

GPU와 CPU의 기본 구조 비교

먼저, GPU와 CPU의 기본 구조와 기능을 비교해보죠.

CPU(Central Processing Unit)는 컴퓨터의 중앙 처리 장치로, 다양한 작업을 빠르게 처리하는 능력이 뛰어나요.

반면 GPU(Graphics Processing Unit)는 그래픽 처리를 전문으로 하는 장치로, 특히 병렬 처리에 강점을 가지고 있습니다.

 

1. GPU는 자체적인 작은 컴퓨터

GPU는 단순히 그래픽 처리만을 위한 장치가 아니에요.

GPU는 메모리, I/O, 전력 관리 등 다양한 기능을 포함하고 있어요.

사실, GPU는 자체적인 작은 컴퓨터와 같아서, 이 모든 구성 요소가 하나의 패키지로 결합되어 있습니다.

이 때문에 GPU의 크기가 커질 수밖에 없습니다.

 

2. 병렬 처리와 코어 수

GPU는 많은 병렬 처리를 필요로 하는 작업에 최적화되어 있어요.

이를 위해 수천 개의 코어가 탑재되는데, 이는 CPU와 비교할 때 훨씬 많은 숫자입니다.

예를 들어, 최신 GPU는 수천 개의 CUDA 코어를 가지고 있으며, 이는 병렬로 많은 작업을 동시에 처리할 수 있게 해줍니다.

이러한 코어의 수와 이를 지원하는 회로들이 GPU의 크기를 크게 만드는 주요 원인입니다.

 

GPU의 크기를 결정하는 다른 요소들

1. 냉각 시스템

고성능 GPU는 많은 열을 발생시킵니다.

이를 효과적으로 냉각하기 위해 대형 히트싱크와 팬이 필요해요.

냉각 시스템은 GPU의 크기를 상당히 증가시키는 요소 중 하나입니다.

실제로, GPU의 크기 중 상당 부분은 이 냉각 시스템이 차지하고 있습니다.

 

2. 메모리 및 전력 관리

GPU는 자체 메모리를 가지고 있으며, 이는 고속 그래픽 처리를 가능하게 합니다.

이 메모리와 이를 관리하는 전력 관리 시스템이 GPU의 크기를 증가시키는 또 다른 요인입니다.

 

3. 통합된 구성 요소

GPU는 그래픽 처리 외에도 다양한 작업을 수행할 수 있도록 설계되었습니다.

예를 들어, 전력 관리, 메모리 관리, 그리고 다양한 입력/출력 포트 등이 통합되어 있어요.

이러한 통합된 구성 요소들이 GPU의 크기를 키우는 데 기여합니다.

 

CPU는 왜 동일한 크기를 유지하나?

CPU는 GPU와 달리 다양한 작업을 처리할 수 있는 범용 프로세서입니다.

CPU는 상대적으로 적은 수의 코어를 가지고 있으며, 이는 병렬 처리보다는 단일 작업의 빠른 처리에 중점을 둡니다.

또한, CPU는 메모리와 전력 관리 시스템을 별도의 마더보드에 의존하기 때문에, 자체적인 크기를 크게 유지할 필요가 없습니다.

CPU는 많은 작업을 빠르게 처리할 수 있도록 설계되었지만, 이는 GPU처럼 많은 열을 발생시키지 않아요.

따라서 CPU는 상대적으로 작은 크기를 유지할 수 있습니다.

 

GPU와 CPU의 크기에 대한 커뮤니티의 의견

커뮤니티 유저들의 다양한 의견을 종합해보면, GPU와 CPU의 크기 차이에 대한 여러 흥미로운 관점이 있습니다.

1. 커스터마이징 문제: GPU의 메모리를 커스터마이징할 수 없다는 점도 크기의 문제와 관련이 있어요. GPU의 메모리 칩은 보드에 납땜되어 있기 때문에, 메모리를 교체하거나 업그레이드하는 것이 어렵습니다. 이는 GPU의 크기를 작게 유지하면서도 성능을 최적화하기 위한 설계 선택입니다.

2. 전력 소비와 발열: 고성능 GPU는 많은 전력을 소비하고, 그만큼 많은 열을 발생시킵니다. 고성능 게이밍 GPU는 300-400W의 전력을 소모하는 반면, 고성능 CPU는 약 150W 정도만 소모합니다. 이로 인해 GPU는 더 큰 냉각 시스템이 필요하고, 이는 GPU의 크기를 증가시키는 주요 원인 중 하나입니다.

3. 구조적 차이: GPU는 자체적인 메모리, 전력 관리 시스템, 그리고 다양한 입력/출력 포트를 포함하고 있어요. 이는 GPU가 하나의 독립된 시스템처럼 작동할 수 있게 해주며, 이러한 구성 요소들이 GPU의 크기를 크게 만듭니다.

4. 제조 과정과 결함: 큰 다이(die)를 제조하는 것은 더 많은 결함이 발생할 수 있기 때문에 어려운 작업입니다. 다이가 클수록 결함이 발생할 확률이 높아지며, 이는 제조 비용을 증가시킵니다. 따라서 GPU는 더 큰 다이를 사용하여 많은 코어를 집적시키고, 이를 통해 병렬 처리 성능을 극대화합니다.

 

결론

GPU가 커지는 이유는 그 자체가 작은 컴퓨터와 같기 때문입니다.

메모리, I/O, 전력 관리 시스템 등 다양한 구성 요소가 하나의 패키지로 결합되어 있어요.

또한, 많은 병렬 처리를 위해 수천 개의 코어를 탑재해야 하기 때문에 크기가 커질 수밖에 없습니다.

반면, CPU는 다양한 작업을 처리할 수 있는 범용 프로세서로, 상대적으로 적은 수의 코어와 외부에 의존하는 구성 요소들 덕분에 작은 크기를 유지할 수 있습니다.