명령어 CISC RISC 차이점 ( 컴맹도 이해하기 쉽게 설명 )

애플의 M1칩이 시장에 충격을 주면서 ARM vs x86 진영의 논쟁이 붙게 되었습니다.

정말로 ARM이 x86보다 전력 효율이 좋은 것 인지에 대한 논쟁도 있는데요.

그 이야기에 대해서 해볼까 합니다.

제가 설명하는 내용은 컴퓨터에 대해서 잘 모르는 사람을 대상으로 최대한 비유를 통해서 쉽게 설명하였습니다.

좀 더 전문적인 내용이 궁금하다면 다른 문서를 찾는 것을 권장드립니다.

사실 ARM과 x86은 CISC 기반이냐 RISC 기반이냐의 차이입니다.

간단하게 설명하자면 물리적인 명령할 수 있는 장치의 갯수가 얼마나 있냐의 차이인 것이죠.

정말 알기 쉽게 비유를 해보자면 리모컨 버튼 갯수의 차이입니다.

여기 2종류의 리모콘이 있습니다.

하나는 버튼 갯수가 적은 리모콘이고 다른하나는 버튼이 많이 달려있는 리모콘이죠. 만약에 내가 TV를 보다가 "유튜브"를 보고싶습니다.

그럼 어떻게 해야할까요?

버튼이 적은 리모콘은 메뉴버튼을 누르고 방향키를 누르고 유튜브 앱의 위치를 찾아서 확인, 실행 버튼을 눌러야 하는 여러 과정이 필요합니다.

이게 RISC 입니다.

그럼 만약에 "유튜브" 전용 버튼이 있다면 어떻게 될까요?

그 버튼이 있다면 앞에서 얘기한 여러가지 과정없이 한번에 유튜브가 실행이 되겠죠? 이게 CISC 입니다.

RISC는 버튼갯수가 적은 대신 어떤 일을 처리하려면 많은 과정을 필요로 합니다.

대신 버튼 갯수가 적기 때문에 작은 크기로 만들 수 있습니다.

CISC는 버튼 갯수가 많아서 여러과정 없이 간단하게 처리할 수 있습니다.

대신에 내가 사용하고 있지 않는 동안에도 안쓰는 버튼에 지속적으로 전력이 공급 되어야 합니다. 버튼 갯수가 많아서 더 많은 공간을 필요로 합니다.

이런 특징들 때문에 ARM은 스마트폰, 태블릿 같은 소형 제품에 사용되었고 x86은 컴퓨터나 서버같은 대형 장치에 사용되었던 것이죠.

꼭 그렇지만 않습니다. 컴퓨터에서 어떤 연산을 하느냐에 따라서 차이가 있는데요.

RISC는 전력소모가 낮은 대신 처리속도가 느립니다.

CISC는 전력소모가 높은 대신 처리속도가 빠릅니다.

CISC, RISC 연산처리에 따른 함수

즉, 동일한 연산량을 처리한다고 했을 때 사용되는 전력 소비량은 거의 차이가 나지 않습니다.

다만 ARM은 이미 수 년전 부터 휴대용 기기의 전력 효율을 높이기 위한 연구를 지속적으로 해왔고(예: 빅리틀구조) 애플의 M1 칩도 x86 진영보다 미세공정(5나노), 아키텍쳐 설계 능력으로 에너지 효율이 좋게 나온 것이죠.

인텔도 M1에 대한 충격으로 전력효율 설계를 하기 시작하면서 2022년 12세대 CPU에서 ARM과 비슷한 구조인 빅리틀 아키텍쳐로 만들었습니다.

x86 진영도 전력효율을 개선시키는 방향으로 연구가 진행이 되며 ARM과 x86의 격차는 점점 좁아지게 될 것 입니다.