현대 CPU의 분기 예측기가 학습할 수 있는 분기 수를 간단한 벤치마크로 측정해 AMD Zen 5, Apple M4, Intel Emerald Rapids를 비교한다.
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현대 프로세서는 단일 코어에서 사이클당 많은 명령어를 실행할 수 있습니다. 실제로 사이클당 많은 명령어를 실행하려면, 프로세서는 분기를 예측합니다. 저는 여러 해에 걸쳐 현대 CPU가 분기를 예측하는 능력이 놀랍다는 점을 강조해 왔습니다.
이 때문에 벤치마킹이 어려워집니다. 작은 데이터셋으로 테스트하면 실제 데이터에서는 통하지 않을 수 있는 놀라운 결과가 나올 수 있기 때문입니다.
제가 즐겨 쓰는 벤치마크는 다음과 같은 함수입니다:
while (howmany != 0) {
val = generate_random_value()
if(val is odd) write to buffer
decrement howmany
}
프로세서는 분기(if 절)를 예측하려고 합니다. 난수 값을 사용하므로 프로세서는 두 번 중 한 번은 분기 예측을 실패해야 합니다.
하지만 같은 난수 값을 늘 사용하면서 벤치마크를 여러 번 반복하면, 프로세서는 분기를 학습합니다. 프로세서는 분기를 얼마나 많이 학습할 수 있을까요? 저는 최근 프로세서 세 가지로 테스트했습니다.
이번에도 Intel에는 실망했습니다. AMD는 이 벤치마크에서 정말 훌륭한 성능을 보여 줍니다.
Daniel Lemire, "How many branches can your CPU predict?," in Daniel Lemire's blog, March 18, 2026, https://lemire.me/blog/2026/03/18/how-many-branches-can-your-cpu-predict/.
퀘벡 대학교(TELUQ)의 컴퓨터 과학 교수. Daniel Lemire의 모든 글 보기
게시일: March 18, 2026작성자: Daniel Lemire카테고리:
Joseph DePina의 말: March 19, 2026 at 4:14 pm 직장에서 Rust 담당자가 말하길, Rust의 borrow checker가 Rust 어셈블리를 더 예측 가능하게 만들어 CPU가 분기 예측을 하기가 더 쉬워지고 그래서 Rust가 C나 C++ 같은 덜 예측 가능한 언어보다 훨씬 빠르다고 하더군요. 벤치마크를 Rust로 다시 작성하면 더 높은 수치가 나올 수도 있지 않을까요. 답글
1. 
**Daniel Lemire의 말: March 19, 2026 at 5:22 pm 아니요. 제 테스트는 프로그래밍 언어와는 아무 관련이 없습니다. 답글
2. 
Vincent Sgherzi**의 말: March 19, 2026 at 6:53 pm 그렇지 않습니다. Rust는 C++와 마찬가지로 LLVM 기반입니다. Rust가 분기 예측기에 힌트를 줄 수 있다든가 하는 마법 같은 건 없습니다. 아마 동료분이 혼동한 것은, 특정 Rust 코드가 어떤 지점에서 코드에 대한 특정 사실을 LLVM이 알고 있어서 최적화로 제거될 수 있다는 기능일 겁니다. 이는 대개 Rust가 범위 검사(bounds checking)를 자주 제거한다는 설명에 쓰이는데, LLVM이 크기를 추론할 수 있어서 일부 검사가 불필요해지기 때문입니다. 분기 예측기에 힌트를 주고 싶다면 likely나 unlikely 같은 키워드를 사용할 수 있습니다. 답글이메일 주소는 공개되지 않습니다.
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