파이프라인 최적화: 스테이지별 타이밍 분석과 병목 단계 재설계 경험
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파이프라인 최적화와 시스템 수준 특성 분석에 사용한 방법론을 설명
파이프라인 최적화를 공부하면서 먼저 어느 스테이지가 전체 사이클을 제한하는지 파악하는 것이 출발점이었습니다. 크리티컬 패스를 찾지 않고 개별 최적화만 하면 전체 성능에 영향을 주지 않는 경우가 많았습니다. 타이밍 분석 도구로 스테이지별 전파 지연을 측정하고, 가장 느린 스테이지를 분리하거나 재설계하는 방향을 잡았습니다.
파이프라인 단계를 늘리면 클럭 속도는 올라가지만 파이프라인 해저드(hazard) 관리가 복잡해지는 트레이드오프를 직접 경험했습니다. 포워딩(forwarding)을 추가했을 때 데이터 해저드가 줄어드는 효과를 시뮬레이션으로 확인했고, 구조 변경이 성능에 실제로 어떤 영향을 주는지 측정하는 습관이 생겼습니다. 시스템 수준에서는 메모리 접근 패턴이 파이프라인 효율에 영향을 주는 경우가 많아서, 캐시 미스 비율을 함께 모니터링했습니다. 최적화는 측정 없이 진행하면 잘못된 방향으로 가기 쉬웠습니다.