L2, L3 캐시용량

매우 많이 납니다 단적인 예로 애플의 M1 이라던가 AMD의 5800X3D 같은 제품군을 들 수 있겠습니다. 5800X3D는 다른 모든 조건이 똑같고 L3 캐쉬를 2배로 늘렸을뿐인데 25%는 더 높은 성능이 나오고 애플의 경우엔 스냅888이 L3가 고작 1MB인데 비해서 A14는 L3가 8MB, M1은 L3가 16MB입니다. 자그만치 16배가 더 많습니다. 왜 비슷한 아키텍처에 클럭도 크게 차이 안나는데 성능이 어마어마하게 차이나는지 직관적으로 이해할 수 있는 부분이죠.

제온 CPU들을 보면 클럭이 극단적으로 낮은 경우가 많습니다. 보통 2GHz 중반이고 심지어 뒤에 L 붙어있는건 1.9GHz 뭐 이런 제품들도 있죠. 극단적으로 전성비를 위주로 셋팅한 경우입니다만 이 경우에도 의외로 클럭에 비해선 성능을 잘 뽑아줍니다. 왜냐면 L3 캐쉬가 많기 때문이죠. 유튜브에서 벤치마킹한 영상도 있는데 2GHz 제온과 3.8GHz 데스크탑 CPU를 같은 코어 갯수만 활성화시켜서 테스트를 했습니다. 이 경우 성능차이의 비율이 크지 않았습니다. 제온쪽이 클럭은 2GHz근방이지만 실질적으로 데스크탑쪽 3GHz 이상의 성능을 냈지요.

다만 캐시 용량과 속도의 상관관계는 클럭처럼 일관적이라고 할 수는 없겠습니다. 캐쉬의 특성상 일정 한계 이상 많아지면 효용이 떨어지기도 하고 작동하는 애플리케이션 종류에도 영향을 많이 받을겁니다. L3 캐쉬가 아무리 많아도 결국 그걸 사용하는 코어 갯수도 함께 늘어나면 1/n되니까 효과는 떨어질겁니다. 제가 위에서 제온 vs 데스크탑의 벤치마크를 말씀드렸지만 그건 데스크탑쪽에 맞춰서 코어갯수를 제한했으니까 캐쉬빨을 받은거고.. 풀코어 동작에서는 또 어떨지...
특히나 모든 코어가 1가지 애플리케이션 예를 들면 DB나 웹서버를 돌리고 있다면 캐쉬가 보다 효율적으로 동작할테지만 vps 처럼 조각조각 나눠져서 코어들이 제각기 다른 애플리케이션을 돌리고 있다면 제온의 코어 클럭 효율은 데스크탑보다 나아지기가 힘들겠죠.
말이 길어졌는데 어쨌든 캐시는 다다익선이 맞고 돈값을 한다는거.. 뭐 본질적으로 램하고 똑같아요.