CS - 컴퓨터의 기억장치(메모리): ROM/RAM 과 HDD/SSD

기억장치(메모리):

말 그대로 CPU 가 동작할때 필요한 데이터/상태/명령어를 기록하는 장치를 의미한다.
메모리는 주기억장치와 보조기억장치로 나누어 살펴볼 수 있다.

CPU의 메모리 접근 시간에 따른 계층:

CPU에서 각각의 메모리에 접근하는데 걸리는 시간에 따른 계층이다.
CPU 내부의 레지스터에 접근 속도가 가장 빠르고, 그다음이 SRAM(캐쉬) -> DRAM -> 보조기억장치 순서이다.

주기억장치(Computer Memory):

• ROM(Read Only Memory) : 컴퓨터를 실행시킬때 필요한 프로그램들과 같이 중대한 데이터를 저장한다. 
  • 저장된 내용을 읽기만 가능하며, 수정은 불가능하다.
  • 파워공급이 끊겨도 저장된 데이터가 날아가지 않는다
  • PROM(Programmable ROM), EPROM(Erasable Programmable ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Rom), MROM(Mask Rom)이 있다.
    • MROM: 컴퓨터 제조회사에서 제조될때 생산되는것, BIOS, 글꼴, 기타와 같은 기본 프로그램들을 담고있으며, 사용자에 의해 수정이 불가능하다.

 

• RAM(Random Access Memory): CPU 가 동작할때 필요한 데이터들을 저장한다 
  • 저장된 데이터를 읽고 쓸 수 있다.
  • 휘발성(전원이 공급되지 않으면 저장된 데이터가 삭제됨)이다.
  • SRAM(Static RAM)과 DRAM(Dynamic RAM)이 있다.
    • SRAM:
      • DRAM보다 빠르고, 비싸다.
      • 캐쉬메모리로 사용된다.
      • transistor(트랜지스터)를 이용한다.
    • DRAM:
      • 메인메모리로 사용된다.
      • capacitor(콘덴서)를 이용한다.

RAM / ROM 정리:

* 캐쉬:

위의 메모리 계층에서 볼 수 있듯 캐쉬 메모리(SRAM)에 접근이 메인메모리(DRAM)의 접근보다 빠르다.

• CPU에서 보다 더 빠른 데이터 접근을 위해 만들어졌다.
• 캐쉬메모리는 빠르지만, 많은 데이터들을 저장할 수 없다.
• 자주 사용되는 데이터들은 캐쉬에 저장되어 cpu의 동작 속도를 더 향상 시킨다.
• 매핑프로세스: 주기억장치로부터 캐쉬메모리로 데이터를 전달시키는 방법
  • Direct mapping(직접매핑): 가장 간단한 기술. 메인메모리의 각 블럭을 순서대로 위치시킨다.
  • Associative mapping(연관매핑): 직접매핑과 다르게 메인메모리의 각 블럭의 순서를 일치시키지 않는다.
  • Set-associative mapping(세트-연관매핑):직접매핑과 연관매핑의 장단점을 보완한 기술. 일정 그룹을 두고 그 안에서 순서대로 위치시킨다.

보조기억장치(Secondary memory):

대표적인 보조기억장치로는 HDD와 SSD가 있으며, 둘 다 전원이 공급되지 않아도 데이터가 사라지지 않는 영구적 데이터 저장소이며 IO device에 속한다.

• HDD(Hard Disk Drive): 자기장의 원리를 이용해 디스크(원판)을 물리적으로 동작시키며 데이터를 저장하는 기계적 장치이다
• SSD(Solid State Drive): 플래시 메모리를 이용한 전자적 장치이다