2024년 현재, 인텔의 13세대와 14세대 CPU는 빅-리틀 구조(Big-Little Architecture)를 채택하여 성능과 효율성을 극대화하고 있습니다. 이 설계는 P-코어(Performance-cores)와 E-코어(Efficient-cores)로 구성되어 있으며, 각각 고성능 작업과 저전력 작업에 최적화되어 있습니다. 이를 통해 다중 작업 환경에서의 효율성을 높이고, 에너지 소비를 줄일 수 있습니다.
빅-리틀 구조란?
빅-리틀 구조는 고성능을 요구하는 작업과 저전력 상태를 유지해야 하는 작업을 효율적으로 처리하기 위한 CPU 설계입니다.
P-코어는 높은 성능이 필요한 작업(예: 게임, 고해상도 그래픽 작업 등)을 처리하는 데 최적화되어 있으며, E-코어는 저전력 상태에서 백그라운드 작업이나 간단한 일상 작업을 처리하는 데 적합하기 때문에 이러한 코어의 조합은 CPU의 전반적인 성능을 높이고, 효율적인 전력 관리가 가능하게 합니다.
윈도우 10과 11에서의 성능 차이
빅-리틀 구조의 장점을 최대한 활용하려면 효율적인 작업 분배가 필수적이며 이러한 역할을 수행하는 것이 바로 OS 스케줄러기능입니다.
스케쥴러 기능이란 윈도우 OS의 CPU 스케줄링은 프로세스가 CPU 자원을 효율적으로 사용할 수 있도록 관리하는 중요한 기능입니다. 이
시스템은 프로세스의 상태에 따라 다양한 스케줄링 알고리즘과 전략을 활용합니다. 특히 현대의 운영체제는 멀티코어와 하이퍼스레딩 기술을 지원하며, 이러한 기술을 활용하기 위해 복잡한 스케줄링 방식을 채택하고 있습니다. 최근에는 ‘빅리틀 구조’와 같은 아키텍처가 중요해지고 있습니다.
CPU 스케줄링의 기본 개념에는 장기, 중기, 단기 스케줄링이 포함됩니다. 장기 스케줄링은 시스템의 전체 프로세스 수를 조절하는 역할을 합니다.
프로세스가 메모리에 적재되기 전, 즉 Ready 상태로 들어가기 전에 어떤 프로세스가 시스템에 적재될지를 결정합니다.
중기 스케줄링은 활성화된 프로세스를 조절하여 메모리와 디스크 간의 스위칭을 관리합니다.
이는 시스템의 과부하를 방지하고, 프로세스를 메모리에서 디스크로 이동시키기도 합니다. 단기 스케줄링은 실제로 CPU 자원을 프로세스에 할당하는 역할을 하며, 프로세스가 CPU를 사용할 시점과 자원 배분을 결정합니다.
스케줄링 알고리즘에는 선점형과 비선점형이 있습니다.
선점형 스케줄링은 CPU를 사용 중인 프로세스를 강제로 중단하고 다른 프로세스에 CPU를 할당할 수 있는 방식입니다.
이는 응답 시간을 개선하지만 문맥 교환(Context Switch)으로 인한 오버헤드가 발생할 수 있습니다. 반면, 비선점형 스케줄링은 실행 중인 프로세스가 완료될 때까지 CPU를 독점합니다. 이는 문맥 교환이 적어 효율적일 수 있지만, 특정 프로세스가 다른 프로세스의 실행을 지연시킬 수 있습니다.
빅리틀 구조는 모바일 장치와 같은 저전력 장치에서 성능과 전력 효율을 조화시키기 위해 설계된 아키텍처입니다.
이 구조는 두 가지 종류의 CPU 코어로 구성됩니다. 빅 코어는 높은 성능을 제공하지만 전력 소모가 많으며, 복잡한 작업이나 높은 연산 능력이 필요한 작업을 처리하며 리틀 코어는 낮은 성능이지만 전력 소모가 적으며, 간단한 작업이나 배경 작업을 처리합니다.
이 구조에서 운영체제는 현재 시스템 부하와 애플리케이션의 요구에 따라 적절한 코어를 선택하여 프로세스를 실행합니다.
높은 성능이 필요한 작업은 빅 코어에서 실행되고, 낮은 성능이 필요한 작업은 리틀 코어에서 실행되어야 하며 이로 인해 컴퓨터의 성능을 최적화하면서 전력 소비를 최소화할 수 있습니다.
또한 운영체제는 프로세스의 우선순위와 요구 사항에 따라 자동으로 코어 간 전환을 관리하여 시스템의 전반적인 성능과 전력 효율성을 향상시킵니다.
윈도우 10의 스케줄러는 빅-리틀 구조를 완전히 지원하지 않아, 효율적인 코어 활용이 어렵고 성능이 저하될 수 있으며 이로 인해 일부 프로그램에서는 성능 손실이나 비효율적인 자원 사용이 발생할 수 있습니다.
반면, 윈도우 11은 인텔과 마이크로소프트가 협력하여 빅-리틀 구조를 최대한 활용할 수 있도록 스케줄러를 최적화했습니다.
예를 들어, 스레드 디렉터(Thread Director) 기술은 작업을 P-코어와 E-코어 간에 효율적으로 분배하여 성능을 최적화하고, 전력 효율성을 높입니다.
실제로 PCMark10과 Cinebench R23 같은 벤치마크 테스트에서 윈도우11이 윈도우10에 비해 평균 2-10%의 성능 향상을 보여줬습니다.
게임 플레이에서도 윈도우 11은 더 높은 프레임 레이트를 제공하여, 게이머들에게 더욱 유리한 선택이 될 수 있습니다.
윈도우 11을 선택해야 하는 이유
윈도우 11은 최신 CPU 아키텍처와의 호환성을 극대화하고, 성능을 향상시키기 위해 설계되었습니다.
특히, 윈도우 11은 시각적 개선과 함께, 화면 주사율 조절 기능 등을 통해 노트북 배터리 수명을 늘릴 수 있는 기능을 제공합니다. 마이크로소프트 스토어의 새로운 정책은 개발자들에게 더 많은 수익을 보장하여, 전체적인 사용자 경험을 개선합니다.
2024년 기준으로, 윈도우 11은 안정성과 성능 면에서 충분히 검증되었으며, 최신 하드웨어와의 시너지를 통해 더욱 뛰어난 성능을 제공합니다.
스탯카운터(StatCounter)의 최신 데이터에 따르면, 윈도우11의 점유율은 지속적으로 증가하고 있으며, 이는 사용자가 새로운 OS로의 업그레이드를 통해 얻을 수 있는 혜택을 인식하고 있음을 보여줍니다.
결론적으로, 최신 인텔 CPU의 빅-리틀 구조를 완전히 활용하려면 윈도우 11이 필수적이라고 할 수 있으며 윈도우 10에서도 시스템을 사용할 수 있지만, 최대한의 성능을 원한다면 윈도우 11로 업그레이드하는 것이 현명한 선택입니다. 최신 기술과 최적화된 성능을 원한다면, 윈도우 11이 더욱 적합하며, 안정성과 효율성을 동시에 추구하는 사용자에게 최상의 선택이 될 것입니다.