https://www.youtube.com/watch?v=Lvf-Su8eEDc&list=PLVsNizTWUw7FCS83JhC1vflK8OcLRG0Hl&index=17
들어가기 전
컴퓨터의 4가지 핵심부품 CPU, 메모리, 보조기억장치, 입출력장치
메인메모리(주기억장치)의 종류에는 크게 RAM과 ROM 두가지가 있고,
메모리라는 용어는 그 중 RAM을 지칭하는 경우가 많다.
이번시간에는 메모리로서 사용되는 RAM이라는 하드웨어의 특성과 종류에 대해 알아보자.
RAM이라는 하드웨어가 크면 뭐가 좋을까? 작으면 뭐가 불리할까?
DRAM, SRAM, SDRAM, DDR SDRAM 과 같은 RAM 하드웨어의 종류들은 어떤것이 있을까?
RAM의 특징
➡️ RAM에는 실행할 대상을 저장하고, 보조기억장치에는 보관할 대상을 저장한다.
CPU는 메모리(RAM)로부터 명령어와 데이터를 가지고 와서 실행하고,
RAM은 실행할 대상을 저장한다. 하지만 전원이 꺼지면 저장내용을 잃어버리기에
전원이 꺼져도 저장내용을 기억할 수 있는 대용량 저장장치인 보조기억장치가 필요하다.
(보조기억장치 : SSD, 하드디스크, USB, CD-ROM)
RAM의 용량과 성능
Q . RAM이 크면 뭐가 좋을까?
Q . RAM의 용량은 컴퓨터성능에 어떤영향을 미칠까?
RAM의 크기는 컴퓨터 선정에 있어 중요한 부분이다. RAM이 작을 경우에 대해 먼저 알아보자. 보조기억장치에 A,B,C 프로그램이 존재하는데, RAM이 너무 작아서 1개의 프로그램만 실행할 수 있다고 (극단적) 가정한다. CPU는 RAM과 상호작용하는데, CPU가 프로그램 B를 실행하고 싶다면 보조기억장치로 부터 B를 복사해서 가지고 오는 등으로 실행되기에 CPU가 한번에 여러프로그램을 동시에 실행할 수 있는 성능이 저하된다. 반대로 극단적으로 RAM이 클경우를 생각해보자. 보조기억장치에 있는 모든 프로그램이 저장될 수 있을정도로 RAM이 크다면 CPU가 필요로 하는 프로그램이 어차피 RAM 있기에 바로 가져다 쓸 수 있다.
RAM의 종류 (4가지)
DRAM ( Dynamic RAM )
- 저장된 데이터가 동적으로 사라지는 RAM을 의미한다.
- 전원을 꼽고 있어도 저장된 데이터가 점점 사라지기에 데이터 소멸을 막기위해 주기적으로 재활성(리프레시, 다시저장) 해야함.
→ 안좋아보이지만, 실제 일반적으로 메모리로 사용되는 RAM이다. (혹은 DRAM의 발전된 형태이다)
상대적으로 소비적력이 낮고, 저렴하고 집적도가 높아(= 오밀조밀하게 빽빽한 설계 가능)
대용량으로 설계하기 용이하기 때문이다.
SRAM ( Static RAM )
- 저장된 데이터가 사라지지않는 정적인 RAM
- 하지만 전원을 빼면 저장데이터가 날아가는 휘발성
- DRAM보다 일반적으로 입출력 속도가 더 빠르다
→ 하지만 소비전력이 높고 가격도 상대적으로 높다.
그리고 집적도 또한 낮기에 대용량으로 설계할 필욘 없으나 빨라야하는 장치(=캐시메모리)에 사용된다.
일반적으로 캐시메모리에서 사용되는 RAM이다.
DRAM ( Dynamic RAM ) 🆚 SRAM ( Static RAM )
SDRAM ( Synchronous DRAM )
- 발전된 형태의 특별한 DRAM
- 클럭신호와 동기화된 DRAM
똑딱이는 클럭신호에 맞춰 한번에 하나씩 데이터를 주고받을 수 있다.
이런 SDRAM을 SDR SDRAM이라고도 한다. (SDR = Single Data Rate)
DDR SDRAM ( Double Data Rate SDRAM )
- 발전된 형태의 특별한 SDRAM
- 최근 가장 대중적으로 상요하는 RAM 하드웨어 (메모리)
- 대역폭을 넓혀 속도를 빠르게 만든 SDRAM
데이터를 주고받는 전송률을 두배로 늘린, (대역폭을 넓혀서)
주고받는 데이터의 양을 많이, 속도를 빠르게 만든 SDRAM
SDRAM은 클런 신호 한번당 하나씩 데이터를 주고 받을 수 있었다면,
DDR SDRAM은 도로의 넓이를 두배로 넓힌 것으로,
받을수 있는 데이터의 양과 속도가 많고 높다.
DDR2 SDRAM
SDR SDRAM보다 길의 넓이가 4배 넓은 상태 (DDR3 는 길의 넓이가 8배, 4는 16배)
DDR SDRAM보다 길의 넓이가 2배 넓은 상태
현재 가장 대중적으로 사용되는 것은 DDR4 SDRAM 이다.
길이 SDR SDRAM보다 길이 16배 넓은 특별한 SDRAM이며 클럭신호와 동기화 돼있다.
요약
컴퓨터의 핵심 부품 4가지에는 CPU, 메모리(주기억장치), 보조기억장치, 입출력장치가 있다.
메모리의 종류에는 크게 ROM과 RAM이 있고 '메모리' 라는 용어는 보통 RAM을 지칭한다.
RAM은 메모리로 사용되는 하드웨어다.
CPU는 메모리(RAM)로부터 명령어와 데이터를 가져와 실행하고 RAM은 실행대상을 저장한다. 하지만 전원이 꺼지면 저장내용을 잃어버리기에 전원이 꺼져도 저장내용을 기억할 수 있는 대용량 저장장치인 보조기억장치가 필요하다. 한마디로 RAM에는 실행할 대상을 저장하고, 보조기억장치에는 보관할 대상을 저장한다.
보통 RAM 용량이 큰 것이 좋은데 무조건 적이라고 단정지을 순 없다.
CPU는 RAM과 상호작용하는데, RAM 용량이 프로그램을 동시에 1개만 실행할 수 있을 정도로 극단적으로 작을 경우 CPU가 프로그램 B를 실행하고 싶다면 보조기억장치로 부터 B를 복사해서 가지고 와서 실행하고, C를 실행하고자 하면 앞선 동작을 반복해서 가져와 실행하는 등으로 실행된다. 즉, CPU가 한번에 여러프로그램을 동시에 실행할 수 있는 성능이 저하된다.
RAM 용량이 보조기억장치에 있는 모든 프로그램이 저장될 수 있을 정도로 극단적으로 클 경우, CPU가 필요로하는 프로그램이 어차피 RAM에 있기에 바로 가져다 쓸 수 있다. 즉, CPU가 한번에 여러프로그램을 동시에 실행할 수 있는 성능이 향상된다. 한마디로 많은 프로그램을 동시에 실행하기 유리하다.
RAM의 종류에는 DRAM, SRAM, SDRAM, DDR SDRAM 과 같은 4가지 종류가 있다.
DRAM은 다이나믹 램으로, 전원이 공급돼도 저장된 데이터가 실시간으로 점점 사라지는 램이다. 그래서 데이터 소멸을 막기위해 주기적인 리프레시(재활성) 가 필요하다. DRAM은 일반적으로 메모리(주기억장치)로 사용(혹은 DRAM의 발전된 형태의 램을 사용)되는 RAM으로, 상대적으로 소비전력과 가격이 낮고 집적도가 높아(오밀조밀한 설계가능) 대용량 설계에 용이하다.
SRAM은 정적 램으로, 전원이 공급되는 동안은 데이터가 저장돼있으나 전원이 꺼지면 데이터가 휘발된다. DRAM보다 일반적으로 입출력 속도가 더 빠르지만, 소비전력과 가격이 상대적으로 높고 직접도가 낮다. 그래서 굳이 대용량 설계를 할 필요는 없으나 빨라야하는 '캐시메모리' 에 사용되는 RAM이다.
SDRAM은 싱크러너스 램으로, 발전된 형태의 특별한 DRAM이다. 클럭신호와 동기화된 DRAM 으로, 이것은 똑딱이는 클럭신호에 맞춰 한번에 하나씩 데이터를 주고받을 수 있음을 말한다. 이런 SDRAM을 SDR SDRAM이라고도 하는데, 이것은 즉 Single Data Rate 를 의미한다.
DDR SDRAM은 더블 데이터 레이트 SDRAM으로, 발전된 형태의 특별한 SDRAM이다. 최근 가장 대중적으로 사용하는 RAM 하드웨어 (= 메모리) 인데, 이것은 대역폭을 넓혀 속도를 빠르게 만든 SDRAM 이다. 대역폭은 데이터를 주고받는 길의 너비로, 이를 넓혀 양과 속도를 높이고 전송률을 두배로 늘린 것이다. DDR2, 3, 4가 있으며 각각 SDR SDRAM보다 4배, 8배 16배 가량 넓은 대역폭을 가졌으며 현재 가장 대중적으로 사용되는 것은 DDR4 SDRAM 이다.