쓰레드를 사용하면 무조건 성능이 좋아질까?

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쓰레드를 사용하면 무조건 성능이 좋아질까?

이 주제에 대해 살펴보기 전에 먼저 쓰레드에 대한 기본 개념을 이해해보겠습니다.


쓰레드(Thread)란?

-쓰레드는 프로세스가 할당받은 자원을 이용하여 작업을 수행하는 실행의 단위입니다.

  • 프로세스 내에서 여러 쓰레드는 독립적으로 실행되지만, 동일한 프로세스 내의 주소 공간과 자원을 공유합니다.



쓰레드가 많으면 성능이 항상 향상될까?

정답은 ‘그렇지 않다’입니다. 쓰레드를 많이 사용한다고 해서 무조건 성능이 향상되는 것은 아니며, 여러 요인에 따라 그 효과는 달라집니다.

예를 들어, I/O 바운드 작업에서는 쓰레드를 활용하면 성능이 개선될 수 있습니다. I/O 작업이 진행되는 동안 CPU가 대기하지 않고 다른 작업을 처리할 수 있기 때문입니다.

하지만 CPU 바운드 작업에서는 쓰레드를 많이 사용해도 성능 향상이 크지 않을 수 있습니다. CPU가 이미 작업 처리에 집중하고 있는 상황에서는 쓰레드가 추가로 개입해도 오히려 부하가 증가할 수 있기 때문입니다.


CPU 바운드와 I/O 바운드란?

  • CPU 바운드 : CPU의 성능에 의해 작업 처리 속도가 결정되는 작업을 의미합니다. 복잡한 계산이 필요한 작업이 이에 해당합니다.

  • I/O 바운드 :입출력 작업의 속도에 따라 작업 성능이 좌우되는 경우를 말합니다. 파일 읽기/쓰기, 네트워크 통신 등이 여기에 속합니다.


또한, 시스템의 CPU 코어 수도 중요한 요인입니다. 쓰레드 수가 CPU 코어 수를 초과하면, 쓰레드 간의 컨텍스트 스위칭이 발생하여 오히려 성능이 저하될 수 있습니다. 이때 CPU는 여러 작업을 번갈아가며 처리해야 하므로 효율이 떨어집니다.

추가로, 쓰레드가 공유 리소스에 동시에 접근하면 레이스 컨디션이나 데드락 같은 문제가 발생할 수 있습니다. 이를 방지하기 위해서는 적절한 동기화 작업이 필요합니다.

뿐만 아니라, 쓰레드가 너무 많으면 메모리 사용량이 증가하고 CPU 캐시 효율성이 떨어져 성능이 저하될 수 있습니다. 따라서 최적의 성능을 위해서는 적절한 쓰레드 수를 설정하는 것이 중요합니다.



결론

쓰레드는 특정 상황에서 성능을 향상시킬 수 있지만, 항상 그렇지는 않습니다. 작업의 특성과 시스템 자원을 고려한 신중한 분석과 테스트를 통해 적절한 쓰레드 수를 결정해야 합니다. 무조건 쓰레드를 많이 사용하는 것은 오히려 성능을 악화시킬 수 있으니 주의가 필요합니다.

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