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암달의 법칙(병렬처리의 한계, 성능평가)

1. 암달의 법칙의 개요

 1-1. 정의

  - 프로그램은 병렬처리가 가능한 부분과 병렬처리가 불가능한 순차처리 부분으로 구성되므로 프로세서를 아무리 병렬화하더라도 더 이상 성능이 향상되지 않는 한계가 존재한다는 법칙

 1-2. 의미

  - 병렬처리 한계: 병렬처리를 이용하여 얻을 수 있는 속도 향상에 대한 한계 제시

  - 성능평가: 병렬화가 가능한 부분, 불가능한 부분, 처리기 숫자를 고려한 성능 평가 기준 제시

  - 성능한계: 성능의 한계는 캐시, 메모리, 버스와 같이 제한된 자원을 프로세서가 서로 점유하려고 쟁탈하는 오버헤드에 의한 발생

2. 암달의 법칙의 개념도, 사례

 2-1. 암달의 법칙의 개념도

  - 병렬처리: 프로세서의 수가 증가하더라도 실행 속도 향상을 제한하는 요소를 갖고 있다는 법칙

  - 순차처리: 코드 비율이 0.05인 경우 프로세서의 수를 향상시키더라도 최대 속도 향상은 20%로 제한됨

 2-2. 사례

  - Sp(성능향상) = 1 / ((1-P) + P/S) (P: 병렬화 비율, S: 속도향상)

  - 어떠한 작업의 40%에 해당하는 부분의 속도를 2배로 늘릴 수 있다면, P는 0.4이고 S는 2이므로 성능 향상은 1 / ((1-0.4)+0.4/2) = 1.25

3. 암달의 법칙 활용

 1) S/W처리 효율 예측 : 단위 시간당 트랜잭션처리 효율성 예측에 활용

 2) H/W 병렬구성 효율성 예측 : CPU 병렬 구성의 효율성 모델링 도구로 활용

 (S= 1/ ((1-p) + p / n) : p: 동시에 처리 할 수 있는 작업의 비율, n : 프로세서의 수