cpu 사용률이 낮다는 것은? cpu 집약적 작업, io 집약적 작업

CPU 사용률이 낮다는 것은 해당 프로세스가 CPU 집약적인 작업을 수행하지 않고, 다른 리소스(I/O, 네트워크, 디스크 등)에 의존하고 있을 가능성이 높습니다. 몇 가지 주요 원인을 살펴보면:

• I/O-bound 작업:
  프로세스가 주로 파일 입출력, 네트워크 통신, 데이터베이스 쿼리 등 I/O 작업을 기다리는 경우, CPU가 작업을 수행할 필요 없이 대기 상태가 되어 CPU 사용률이 낮게 나타납니다.
• 블로킹 호출:
  내부에서 블로킹 함수나 시스템 호출(예: sleep, lock 등)을 사용하면 CPU가 여유 있는 상황이 발생할 수 있습니다.
• 싱글 스레드 작업:
  단일 스레드로 실행되는 경우, 멀티코어 환경에서 다른 코어에 비해 CPU 사용률이 낮게 보일 수 있습니다. 실제로는 CPU 코어 한 개만 사용하고 있을 수 있습니다.
• 적은 연산량:
  해당 프로세스가 수행하는 작업 자체가 계산 집약적이지 않다면, 작업이 빨리 끝나더라도 CPU 사용률이 높게 나타나지 않을 수 있습니다.
• 리소스 대기:
  메모리, 네트워크 등의 다른 리소스에서 지연이 발생하면, CPU가 효율적으로 사용되지 못할 수 있습니다.

 

만약 작업이 빨리 끝나길 원한다면, CPU 사용률을 높이는 대신 병목 현상이 어디서 발생하는지를 먼저 확인해 보아야 합니다. 예를 들어, 디스크 I/O가 느리다면 SSD로 업그레이드하거나 캐시를 활용할 수 있고, 네트워크가 문제라면 네트워크 성능 개선을 고려해야 합니다. 또한, 프로세스가 병렬 처리가 가능하다면 멀티스레딩이나 멀티프로세싱을 통해 여러 코어를 활용하는 방법도 있습니다.

 

CPU 집약적인 작업

• 수치 연산 및 복잡한 계산:
  예를 들어, 과학적 계산, 암호화/복호화, 머신 러닝 모델의 학습, 비디오 인코딩 및 디코딩 등이 있습니다.
• 데이터 처리 및 변환:
  대량의 데이터를 메모리 내에서 복잡한 변환, 정렬, 필터링 또는 집계를 수행하는 작업.
• 이미지/신호 처리:
  이미지 렌더링, 컴퓨터 비전 알고리즘, 신호 분석 등에서 많은 수학적 연산이 필요할 때.

이러한 작업들은 CPU의 연산 능력을 집중적으로 사용하므로, 멀티스레딩이나 병렬 처리를 통해 여러 코어를 활용하면 성능 향상에 도움이 될 수 있습니다.

 

 

I/O 집약적인 작업

• 디스크 I/O:
  대용량 파일 읽기/쓰기, 데이터베이스 쿼리, 로그 파일 처리 등이 대표적입니다.
  디스크의 속도나 저장 장치의 성능에 크게 의존합니다.
• 네트워크 I/O:
  HTTP 요청/응답, 파일 전송, API 호출 등 네트워크를 통한 데이터 송수신 작업이 포함됩니다.
• 사용자 입력/출력:
  터미널 입출력, GUI 이벤트 처리 등 시스템의 외부 입력을 기다리는 작업도 I/O 집약적이라 볼 수 있습니다.