[c++] 메모리 읽기 최적화

15 Dec 2023

코드를 작성할 때 메모리에 효율적으로 액세스하는 것은 성능 향상에 중요합니다. C++에서 메모리 읽기를 최적화하는 방법을 살펴보겠습니다.

1. 데이터 정렬

메모리는 효율적인 액세스를 위해 정렬되어야 합니다. 데이터 구조를 설계할 때 패딩을 피하고 메모리 정렬을 고려해야 합니다. 또한, 데이터 멤버들의 순서를 최적화하여 최악의 경우 패딩을 줄임으로써 메모리 사용을 최적화할 수 있습니다.

2. Cache 일치성

최신 프로세서는 캐시 일관성을 유지하기 위해 주소와 데이터 일치성을 유지합니다. 데이터 변경이 캐시와 메모리 간에 일치성을 유지하려면 추가적인 오버헤드가 발생할 수 있으므로 자주 변경되는 데이터를 연속된 메모리 위치에 배치하여 캐시 일치성을 향상시킬 수 있습니다.

3. 읽기 최적화

원격 데이터 접근 최소화: 데이터를 참조할 때 원격 메모리 액세스를 피하기 위해 로컬리티를 최대화합니다. 이를 통해 캐시 미스를 줄일 수 있습니다.
메모리 배치 최적화: 연결된 데이터 구조가 메모리 상에서 연속적으로 배치될 수 있도록 설계하여 순차적 액세스를 촉진합니다.

struct MyStruct {
  int a;
  char b;
  float c;
};

MyStruct myData;

4. Vectorization 활용

벡터화 명령어를 사용하여 SIMD 명령어 사용을 통해 데이터를 더 효율적으로 읽고 처리할 수 있습니다. 이를 통해 레지스터 및 연산 유닛을 최대한 활용하여 성능을 향상시킬 수 있습니다.

메모리 읽기 최적화는 시스템의 성능을 향상시키는 중요한 요소입니다. 데이터 구조 및 알고리즘을 설계할 때 메모리 액세스 패턴에 주의를 기울이는 것이 중요합니다.

1. 데이터 정렬

2. Cache 일치성

3. 읽기 최적화

4. Vectorization 활용

참고 자료