[혼공운영체제] RAM의 특징과 종류와 메모리의 주소 공간

인프런의 개발자를 위한 컴퓨터 공학1 : 혼자 공부하는 컴퓨터 구조 + 운영체제 강의를 듣고, 학습 및 요약

 

주기억장치의 종류에는 크게 RAM과 ROM 두가지가 있고, '메모리'라는 용어는 그 중 RAM을 지칭하는 경우가 많다.

RAM(Random Access Memory)'

사용자가 자유롭게 내용을 읽고 쓰고 지울 수 있는 기억장치

 

• 컴퓨터가 켜지는 순간부터 CPU는 연산을 하고 동작에 필요한 모든 내용이 전원이 유지되는 내내 이 기억장치에 저장된다.
• 보통 RAM이 많으면 한 번에 많은 일을 할 수 있기에 '책상'에 비유되곤 한다. 
• 전원이 꺼지면 저장된 내용이 날라가는 휘발성 저장 장치, 보조기억장치는 비휘발성 저장 장치

ROM도 접근 위치와 상관없이 같은 속도로 데이터를 읽을 수 있지만 '쓰기'가 안되기 때문에 RAM의 하위분류에 속하지 않는다.

 

RAM의 용량과 성능

• RAM이 크면 많은 프로그램들을 동시에 실행하는 데에 유리하다.

RAM이 작은 경우

RAM이 큰 경우

 

RAM의 종류

DRAM, SRAM, SDRAM, DDR SDRAM

 

1. DRAM(Dynamic RAM)

저장된 데이터가 동적으로 사라지는 RAM

 

• 데이터 소멸을 막기 위해 주기적으로 재활성화 해야함(전원이 켜져있어도 데이터가 소멸됨)
• 일반적으로 메모리로 사용되는 RAM
• 상대적으로 소비전력이 낮고 저렴하고 집적도가 높아(빽빽하게) 대용량으로 설계하기 용이하기 때문

2. SRAM(Static RAM)

저장된 데이터가 정적인(사라지지 않는) RAM

 

• DRAM보다 일반적으로 더 빠름
• 상대적으로 소비전력이 높고 가격이 높고 집적도가 낮아 "대용량으로 설계할 필요는 없으나 빨라야 하는 장치"에 사용
• 물론 전원을 끄면 데이터가 사라지는 휘발성 저장 장치

	DRAM	SRAM
재충전	필요함(전원을 켜도 데이터가 점점 사라지기 때문)	필요 없음
속도	느림	빠름
가격	저렴함	비쌈
집적도	높음	낮음
소비 전력	적음	높음
사용 용도	주기억장치(RAM)	캐시 메모리
	대량의 데이터를 저장할 수 있기에 Program 저장용, 데이터, 변수 저장용으로 대형 컴퓨터에 쓰임	주로 임베디드 컴퓨터에 사용되고, 일반적인 데이터 변수, stack 저장용으로 쓰임

3. SDRAM ( Synchronous DRAM)

특별한(발전된 형태의) DRAM이며 클럭 신호와 동기화된 DRAM

 

• 클럭 신호에 맞춰서 데이터를 주고 받는다. => DRAM이 클럭 신호와 동기화되어있다.

4. DDR SDRAM (Double Data Rate SDRAM)

특별한 (발전된 형태의) SDRAM이며 최근 가장 대중적으로 사용하는 RAM

 

• 대역폭을 넓혀 속도를 빠르게 만든 SDRAM (데이터를 주고받는 전송률을 2배로 넓혔다.)
• 대역폭: 데이터를 주고받는  길의 너비
• DDR SDRAM은 대역폭이 두 배 넓은 SDRAM이다.
• SDR(Single Data Rate)과 DDR(Double Data Rate) SDRAM의 차이

• DDR2 SDRAM => SDR의 4배, DDR의 2배
• DDR3 SDRAM => SDR의 8배, DDR의 4배
• DDR4 SDRAM => SDR의 16배, DDR의 8배

 

제일 대중적으로 사용되고 있는 것은 DDR4 SDRAM