컴퓨터 메모리는 무엇인가요?

 

 

컴퓨터 메모리는 무엇인가요?

출처: Alexander S. Gillis, 2020년 10월 작성

 

 

메모리는 컴퓨터가 빠르게 접근하기 위해 필요한 지시와 데이터를 전자적으로 보관하는 공간입니다. 정보가 즉시 사용되는 곳으로, 컴퓨터의 기본 기능 중 하나입니다. 또한 컴퓨터의 운영 체제, 하드웨어 및 소프트웨어에서도 사용됩니다.

기술적으로 컴퓨터 메모리는 기본 메모리와 보조 메모리 두 가지 유형으로 나눌 수 있습니다. 메모리는 기본 메모리의 동의어로 사용되거나 특정 유형의 기본 메모리인 랜덤 엑세스 메모리(RAM)를 줄여서 부르는 용어로 사용됩니다. 이 유형의 메모리는 컴퓨터의 마이크로프로세서와 물리적으로 가까운 마이크로칩에 위치합니다.

만약 컴퓨터의 중앙 처리 장치(CPU)가 보조 저장 장치만을 사용한다면 컴퓨터가 느려질 것입니다. 일반적으로, 컴퓨터에 기본 메모리가 더 많을수록 컴퓨터는 느린 보조 형태의 저장 장치에서 지침과 데이터를 더 자주 액세스해야 합니다.

// 양콩 주석 : 여기서 "더 자주 액세스해야 한다"라는 표현은 컴퓨터가 기본 메모리보다 보조 저장 장치에서 더 많은 데이터를 가져와야 하기 때문에, 더 자주 액세스해야 한다는 의미입니다. 즉, 기본 메모리보다 느린 보조 저장 장치에서 데이터를 가져오는 빈도가 높아지기 때문에 컴퓨터의 성능이 떨어질 수 있습니다. 

 

 

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메모리 VS 저장장치

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메모리와 저장 장치는 종종 같은 개념으로 혼동될 수 있지만, 몇 가지 뚜렷하고 중요한 차이점이 있습니다. 간단히 말하면, 메모리는 기본 메모리이며, 저장 장치는 보조 메모리입니다. 메모리는 단기 데이터의 위치를 가리키며, 저장 장치는 장기적으로 데이터가 저장되는 위치를 가리킵니다.

메모리는 주로 RAM과 같은 컴퓨터의 기본 저장 공간으로 참조됩니다. 또한 정보가 처리되는 곳입니다. 사용자는 단기간 저장되는 데이터에 액세스할 수 있습니다. 기본 메모리는 휘발성 메모리이므로 컴퓨터가 꺼지면 저장된 데이터가 자동으로 삭제됩니다.

저장 장치는 보조 메모리를 가리키며, 컴퓨터 내의 데이터가 저장되는 장소입니다. 저장 장치의 예로는 하드 드라이브 또는 하드 디스크 드라이브(HDD)가 있습니다. 저장 장치는 비휘발성이므로 컴퓨터가 꺼지고 다시 켜져도 정보는 남아 있습니다. 프로그램이 사용 중일 때는 컴퓨터의 기본 메모리에 있을 수 있으며 정보를 빠르게 검색하기 위해 사용됩니다. 그러나 해당 프로그램이 닫히면 보조 메모리 또는 저장 장치에 남게 됩니다.

메모리와 저장 장치의 사용 가능한 공간은 서로 다릅니다. 일반적으로 컴퓨터의 저장 공간이 메모리보다 더 많습니다. 예를 들어 노트북은 8GB의 RAM과 250GB의 저장 공간을 가질 수 있습니다. 이러한 공간 차이는 컴퓨터가 한 번에 모든 정보에 빠른 액세스가 필요하지 않기 때문에 프로그램을 실행하기 위해 약 8GB의 공간을 할당하는 것으로 충분합니다.

메모리와 저장 장치라는 용어는 혼동될 수 있습니다. 오늘날 사용되는 용법에 따라 RAM은 기본 저장 공간으로 가리킬 수 있으며, 보조 저장 장치의 유형에는 플래시 메모리가 포함될 수 있습니다. 혼란을 피하기 위해 휘발성 여부를 기준으로 메모리를, 기본인지 보조인지를 기준으로 저장 장치를 이야기하는 것이 더 쉬울 수 있습니다.

 

 

 

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컴퓨터 메모리는 어떻게 작동하나요?

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프로그램이 실행되면 보조 메모리에서 기본 메모리로 로드됩니다. 메모리와 저장 장치의 유형에 따라 예를 들어 프로그램이 솔리드 스테이트 드라이브(SSD)에서 RAM으로 이동되는 것이 가능합니다. 기본 저장 공간이 빠르게 액세스되기 때문에 열린 프로그램은 컴퓨터의 프로세서와 빠르게 통신할 수 있습니다. 기본 메모리는 임시 메모리 슬롯이나 다른 저장 위치에서 즉시 액세스할 수 있습니다.

컴퓨터 메모리는 휘발성이므로 메모리에 저장된 데이터는 일시적으로 유지됩니다. 컴퓨팅 장치가 꺼지면 휘발성 메모리에 저장된 데이터는 자동으로 삭제됩니다. 파일이 저장되면 보조 기억장치로 보내집니다.

컴퓨터에는 다양한 종류의 메모리가 있습니다. 기본 메모리의 종류에 따라 다르게 작동하지만, 일반적으로 반도체 기반의 메모리가 메모리와 가장 관련이 깊습니다. 반도체 메모리는 실리콘 기반 MOS (Metal-Oxide-Semiconductor) 트랜지스터로 구성된 통합 회로로 만들어집니다.

 

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컴퓨터 메모리의 유형

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컴퓨터 메모리의 종류는 다음과 같습니다.

 

캐시 메모리(Cache memory)

이 임시 저장 공간인 캐시는 컴퓨터의 주 메모리 원본보다 프로세서에 더 가깝게 위치합니다. 주로 CPU 메모리라고도 불리며, CPU 칩에 직접 통합되거나 CPU와 버스로 연결된 별도의 칩에 위치합니다.

 

RAM

이 용어는 저장 위치가 프로세서에 의해 직접 액세스될 수 있다는 사실에서 비롯됩니다.

 

동적 RAM(Dynamic RAM)

 DRAM은 컴퓨터 프로세서가 작동하는 데 필요한 데이터 또는 프로그램 코드에 일반적으로 사용되는 반도체 기반의 메모리 유형입니다.

 

정적 RAM(Static RAM)

SRAM은 전원이 공급되는 한 데이터 비트를 메모리에 유지합니다. 커패시터와 트랜지스터로 구성된 셀에 비트를 저장하는 DRAM과 달리, SRAM은 주기적으로 새로 고쳐질 필요가 없습니다.

 

더블 데이터 속도 SDRAM(Double Data Rate SDRAM)

DDR SRAM은 이론적으로 최소 200MHz의 메모리 클록 속도를 개선할 수 있는 SDRAM입니다.

 

더블 데이터 속도 4 동기식 동적 RAM(Double Data Rate 4 Synchronous Dynamic RAM)

DDR4 RAM은 고대역폭 인터페이스를 가진 DRAM 유형으로 이전의 DDR2 및 DDR3 버전의 후속 버전입니다. DDR4 RAM은 낮은 전압 요구 사항과 높은 모듈 밀도를 허용합니다. 더 높은 데이터 전송 속도와 최대 64GB까지의 듀얼 인라인 메모리 모듈(DIMM)을 지원합니다.

 

램버스 동적 RAM(Rambus Dynamic RAM)

RDRAM(//원본_오타수정)은 초당 최대 16억 바이트를 전송할 수 있다고 약속한 메모리 서브시스템입니다. 이 서브시스템에는 RAM, RAM 컨트롤러, RAM을 마이크로프로세서와 컴퓨터 내의 장치에 연결하는 버스가 포함됩니다.

//양콩 주 : RDRAM은 초당 최대 16억 바이트를 전송할 수 있는 고속 메모리 서브시스템으로, 높은 대역폭을 가졌습니다. 그러나 비용과 구현상의 어려움으로 인해 DDR SDRAM 등의 다른 메모리 기술로 대체되면서 현재는 주로 사용되지 않는 기술이 됐습니다.

 

읽기 전용 메모리(Read-only memory)

ROM은 비휘발성의 영구 데이터를 포함하는 컴퓨터 저장 장치 유형으로, 일반적으로 읽기만 가능하고 쓸 수는 없습니다. ROM에는 컴퓨터가 켜질 때마다 시작하거나 재생성하는 데 필요한 프로그래밍이 들어 있습니다.

 

프로그래머블 ROM(Programmable ROM)

PROM은 사용자가 한 번 수정할 수 있는 ROM입니다. PROM 프로그래머라는 특수한 기계를 사용하여 마이크로코드 프로그램을 조정할 수 있게 해줍니다.

 

지울 수 있는 프로그래머블 ROM(Erasable PROM)

EPROM은 프로그래밍 가능한 읽기 전용 메모리인 PROM으로, 지울 수 있고 재사용할 수 있습니다. 이 메모리 칩에 있는 창문을 통해 강력한 자외선을 비추면 지워집니다.

 

전기적으로 지울 수 있는 프로그래머블 ROM(Electrically erasable PROM)

EEPROM은 사용자가 반복적으로 지우고 재프로그래밍할 수 있는 유저 모디파이어블 ROM입니다. EPROM 칩과 달리 EEPROM은 컴퓨터에서 제거할 필요가 없습니다. 그러나 EEPROM 칩은 전체적으로 지워지고 재프로그래밍되어야 하며 일부적으로 지우고 재프로그래밍하는 것은 불가능합니다.

 

가상 메모리(Virtual memory)

가상 메모리는 보조 기억장치를 주 메모리의 일부로 사용하는 메모리 관리 기술입니다. 가상 메모리는 하드웨어와 소프트웨어를 사용하여 컴퓨터가 물리적인 메모리 부족을 보완하기 위해 데이터를 일시적으로 RAM에서 디스크 저장 공간으로 전송할 수 있도록 합니다.