전성비

3. 와트당 FLOPS

3. 1. 주요 사례

4. GPU 전성비

그래픽 처리 장치(GPU)는 에너지 사용량이 계속 증가하고 있지만, CPU 설계자들은 최근 와트당 성능 향상에 주력하고 있다. 고성능 GPU는 많은 양의 전력을 소비할 수 있으므로, GPU 전력 소비를 관리하기 위한 지능적인 기술이 필요하다. 와트당 3DMark2006 점수와 같은 지표는 더 효율적인 GPU를 식별하는 데 도움이 될 수 있다.^[19] 그러나 덜 까다로운 작업을 수행하는 데 많은 시간을 할애하는 일반적인 사용 환경에서는 효율성을 적절하게 반영하지 못할 수 있다.^[20]

최신 GPU의 경우, 에너지 사용량은 달성할 수 있는 최대 계산 능력에 중요한 제약 조건이다. GPU 디자인은 일반적으로 확장성이 뛰어나므로, 제조업체는 동일한 비디오 카드에 여러 칩을 배치하거나 병렬로 작동하는 여러 비디오 카드를 사용할 수 있다. 모든 시스템의 최대 성능은 기본적으로 소비할 수 있는 전력량과 발산할 수 있는 열량에 의해 제한된다. 결과적으로, GPU 디자인의 와트당 성능은 해당 디자인을 사용하는 시스템의 최대 성능으로 직접 연결된다.

GPU는 일부 범용 계산에도 사용될 수 있으므로, 때로는 와트당 FLOPS와 같이 CPU에도 적용되는 방식으로 성능을 측정하기도 한다.

5. 전성비 관련 문제점 및 고려 사항

와트당 성능은 유용하지만, 절대적인 전력 요구 사항도 중요하다. 와트당 성능 향상 주장은 증가하는 전력 수요를 감추는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 최신 세대 GPU 아키텍처가 와트당 더 나은 성능을 제공할 수 있지만, 지속적인 성능 향상은 효율성 향상을 상쇄할 수 있으며, GPU는 여전히 많은 양의 전력을 소비한다.^[22]

과부하 상태에서 전력을 측정하는 벤치마크는 일반적인 효율성을 제대로 반영하지 못할 수 있다. 예를 들어, 3DMark는 GPU의 3D 성능을 강조하지만, 많은 컴퓨터는 더 약한 디스플레이 작업(유휴 상태, 2D 작업, 비디오 표시)을 하는 데 대부분의 시간을 보낸다. 따라서 그래픽 시스템의 2D 또는 유휴 효율성은 전체 에너지 효율성에 최소한 그만큼 중요할 수 있다. 마찬가지로, 대기 또는 소프트 오프 상태에서 대부분의 시간을 보내는 시스템은 부하 상태에서의 효율성만으로는 제대로 특징지어지지 않는다. 이를 해결하기 위해 SPECpower와 같은 일부 벤치마크는 일련의 부하 레벨에서 측정을 포함한다.^[23]

전압 조정기와 같은 일부 전기 부품의 효율성은 온도가 증가함에 따라 감소하므로, 사용되는 전력은 온도에 따라 증가할 수 있다. 전원 공급 장치, 마더보드 및 일부 비디오 카드는 이에 영향을 받는 일부 하위 시스템이다. 따라서 전력 소비는 온도에 따라 달라질 수 있으며, 측정 시 온도 또는 온도 의존성을 기록해야 한다.^[24][25]

와트당 성능은 또한 일반적으로 전체 수명 주기 비용을 포함하지 않는다. 컴퓨터 제조는 에너지 집약적이며 컴퓨터의 수명이 비교적 짧기 때문에 생산, 유통, 폐기 및 재활용에 관련된 에너지 및 자재는 종종 비용, 에너지 사용 및 환경 영향의 상당 부분을 차지한다.^[26][27]

컴퓨터 주변 환경의 기후 제어에 필요한 에너지는 와트 계산에 포함되지 않는 경우가 많지만, 상당할 수 있다.^[28]

6. 기타 에너지 효율 측정

선 마이크로시스템즈(Sun Microsystems)는 데이터 센터의 효율성을 측정하기 위해 SWaP(공간, 와트, 성능) 지표를 만들었다.^[29] SWaP는 전력과 공간을 통합하여 계산하며, 다음 공식을 따른다.

:$\backslash mathrm\{SWaP\}\; =\; \backslash frac\{\backslash mathrm\{성능\}\}\{\backslash mathrm\{공간\}\; \backslash cdot\; \backslash mathrm\{전력\}\}$

여기서 성능은 적절한 벤치마크로 측정하고, 공간은 컴퓨터의 크기를 의미한다.^[29]

전력, 질량, 부피 감소는 우주 비행 컴퓨터에도 중요한 요소이다.^[3]

참조

_[1] 웹사이트 Performance per Watt Is the New Moore's Law https://www.arm.com/[...] 2021-07-16
_[2] 뉴스 Power could cost more than servers, Google warns http://news.cnet.com[...] CNET 2006
_[3] 간행물 "The Next-Generation SC-7 RISC Spaceflight Computer" https://digitalcommo[...]
_[4] 간행물 Fujitsu Develops Multi-core Processor for High-Performance Digital Consumer Products https://www.fujitsu.[...] Fujitsu 2020-08-08
_[5] 웹사이트 FR-V Single-Chip Multicore Processor:FR1000 http://www.fujitsu.c[...] Fujitsu
_[6] 웹사이트 Green500 List for June 2016 https://www.top500.o[...]
_[7] 웹사이트 The Green500 List http://www.green500.[...]
_[8] 웹사이트 Top500 Supercomputing List Reveals Computing Trends http://www.serverwat[...] 2010-07-20
_[9] 웹사이트 IBM Research A Clear Winner in Green 500 http://www.datacente[...] 2010-11-18
_[10] 뉴스 Government unveils world's fastest computer http://www.cnn.com/2[...]
_[11] 웹사이트 IBM Roadrunner Takes the Gold in the Petaflop Race http://www.hpcwire.c[...]
_[12] 웹사이트 Intel squeezes 1.8 TFlops out of one processor http://www.tgdaily.c[...]
_[13] 웹사이트 Teraflops Research Chip http://techresearch.[...]
_[14] 웹사이트 Microwulf: Power Efficiency http://www.calvin.ed[...]
_[15] 웹사이트 MPPA MANYCORE - Many-core processors - KALRAY - Agile Performance http://www.kalray.eu[...]
_[16] 웹사이트 Kalray announces the Tape-Out of Coolidge on TSMC 16NM process technology https://www.kalray.e[...] 2019-08-12
_[17] 웹사이트 Epiphany-V: A 1024-core 64-bit RISC processor https://www.parallel[...] 2016-10-06
_[18] 웹사이트 Epiphany-V: A 1024 processor 64-bit RISC System-On-Chip https://www.parallel[...] 2016-10-06
_[19] 웹사이트 Video Card Power Consumption http://www.codinghor[...] 2008-03-26
_[20] 웹사이트 Video card power consumption http://www.xbitlabs.[...]
_[21] 웹사이트 PSA: Performance Doesn't Scale Linearly with Wattage (Aka testing M1 versus a Zen 3 5600X at the same Power Draw) https://www.reddit.c[...] 2020-11-29
_[22] 웹사이트 Performance per What? http://www.bit-tech.[...] 2008-04-21
_[23] 웹사이트 SPEC launches standardized energy efficiency benchmark http://blogs.zdnet.c[...]
_[24] 웹사이트 Asus EN9600GT Silent Edition Graphics Card http://www.silentpcr[...] 2008-04-21
_[25] 웹사이트 80 Plus expands podium for Bronze, Silver & Gold http://www.silentpcr[...] 2008-04-21
_[26] 웹사이트 Life Cycle Analysis and Eco PC Review http://www.ecopcrevi[...]
_[27] 논문 Energy intensity of computer manufacturing: hybrid assessment combining process and economic input-output methods
_[28] 논문 The Importance of Being Low Power in High Performance Computing http://www.ctwatch.o[...]
_[29] 웹사이트 SWaP Space Watts and Power http://www.energysta[...] 2013-11-14