기억장치 - 주기억장치

• 기억장치 계층 구조

기억장치 계층 구조

- 상위 계층으로 갈수록 용량은 작아지고 접근 속도와 비트 당 가격은 높아짐

- 하위 계층으로 갈수록 용량은 커지고 속도와 가격은 낮아짐

 

 

* 기억장치 속도 순서 : 레지스터 > L1캐시 > L2캐시 > 주기억장치 > 보조기억장치

 

 

• 임의 접근 기억장치 (Random Access Memory : RAM)
  - 전원 공급이 중단되면 기억장치에 기록된 모든 데이터가 지워지는 휘발성을 가짐

• 동적 RAM(DRAM)
  - 충전기 캐패시터(capacitor)에 전하를 저장하는 방식으로 2진 데이터를 저장
  - 캐패시터에 충전된 전하는 시간이 지남에 따라 조금씩 방전되므로 결국 기억된 정보를 잃게 되므로 재충전을 위한 제어회로를 탑재
  - 1비트 DRAM 셀은 트랜지스터 하나만을 포함하므로 집적도가 높고 비용이 저렴하며 주로 컴퓨터 시스템의 메모리로 사용
  - 전력 소모가 적음
  
  
• 정적 RAM(SRAM)
  - 플립플롭 방식의 기억소자를 가진 임의 접근 기억장치로, 전원 공급이 있는 한 내용을 계속 기억
  - DRAM과 다르게 재충전을 위한 제어회로는 필요없음
  - 1비트 SRAM 셀은 4~6개의 트랜지스터를 포함하므로 DRAM보다 집적도가 낮고 비용이 높음
  - 접근 속도가 빠르기 때문에 주로 캐시 메모리에 사용

	DRAM	SRAM
속도	느리다	빠르다
비트당 가격	저렴하다	비싸다
밀도	높다	낮다
전력소모	적다	많다
재충전	필요하다	필요 없다
용도	메인메모리	캐시메모리

 

 

• 읽기 전용 기억장치 (Read Only Memory; ROM)
  - 저장된 명령이나 데이터를 단지 읽기만 할 수 있는 기억장치로 데이터를 쓰는 동작이 불가능하거나 어려움
  - 전원 공급이 중단되더라도 저장된 데이터를 유지할 수 있음
  - RAM의 구성과 비슷하지만 쓰기 동작을 하지 않으므로 더 간단한 구조를 가짐
  - 플립플롭 대신 OR 게이트의 연결 관계를 통해 기억장치 배열을 형성

• mask ROM
  - ROM 제작사 측에서 저장 데이터에 맞게 회로를 구성해 내용 변경이 불가능
• PROM (Programmable ROM)
  - 기본 개념은 ROM과 같지만 사용자가 PROM writer를 이용해 필요한 논리 기능을 직접 기록할 수 있음
  - 1회에 한해 새로운 내용으로 변경할 수 있지만 한번 더 내용을 변경하거나 삭제할 수 없음
• EPROM (Erasable PROM)
  - 여러 번 기억된 내용을 지우고 다른 새로운 내용을 기록할 수 있음
  - UVEPROM (Ultra Violate Erasable PROM)과 EEPROM (Electrically Erasable PROM)으로 구분
• 플래시 메모리
  - 전원이 끊겨도 저장된 데이터를 보존하는 ROM의 장점과 정보의 입출력이 자유로운 RAM의 장점을 동시에 지닌 메모리 반도체
  - EEPROM의 한 종류로 EEPROM과는 다르게 블록 단위 입출력이 가능
  - 소비전력이 낮고, 전원이 꺼지더라도 저장된 정보가 사라지지 않은 비휘발성이며 하드디스크 대용으로 사용하기도 함
  - 저장용량이 큰 데이터 저장형 (NAND)와 처리속도가 빠른 코드 저장형 (NOR)의 2가지로 분류

Q. 컴퓨터 시스템의 주기억장치 및 보조기억장치에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
1. RAM은 휘발성 기억장치이며 HDD 및 SSD는 비휘발성 기억장치이다.

2. RAM의 경우 HDD나 SSD 등의 보조기억장치에 비해 상대적으로 접근 속도가 빠르다.

3. SSD에서는 일반적으로 특정 위치의 데이터를 읽는 데 소요되는 시간이 같은 위치에 데이터를 쓰는 데 소요되는 시간보다 더 오래 걸린다.

4. SSD의 경우, 일반적으로 HDD보다 가볍고 접근 속도가 빠르며 전력 소모가 적다.

 

-> SSD에서는 읽는 시간이 쓰는 시간에 비해 더 적게 걸림

 

Q. DRAM에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

1. SRAM에 비해 기억 용량이 크다.

2. 쌍안정 논리 회로의 성질을 응용한다.

3. 주기억 장치 구성에 사용된다.

4. SRAM에 비해 속도가 느리다.

 

-> SRAM은 플립플롭이라는 쌍안정 논리 회로로 구성된 셀에 비트 데이터를 저장한다.