컴퓨터 주기억장치 기초 개념 정리

앞서 중앙처리장치의 기본 개념에 대해서 알아보았는데요, 이번에는 주기억장치의 개념을 공부하도록 하겠습니다. 주기억장치는 중앙처리장치가 직접 접근하여 데이터를 처리할 수 있는 기억장치입니다. 진행 중인 데이터와 프로그램을 저장하는 역할을 담당하며, 여기에는 롬과 램이 해당합니다.

 

롬

ROM은 Read Only Memory의 약자로서, 말 그대로 기억된 내용만을 읽을 수 있는 기억장치입니다. 그렇기에 쓰기는 불가능하며, 전원이 꺼지더라도 기억된 내용이 지워지지 않기 때문에 비휘발성 메모리로 분류됩니다. 롬과 보조기억장치가 비휘발성 메모리에 해당하며 나머지는 전원이 차단되면 지워지는 휘발성 메모리에 해당합니다. 롬에는 주로 자가진단 프로그램, 기본 입출력 시스템, 글자 폰트 등이 저장되어 있습니다. 롬은 데이터 기록 방법과 기억된 내용을 수정할 수 있는지의 여부에 따라 특징과 종류가 갈립니다.

 

• Mask Rom은 제조 과정에서 미리 내용을 기억시킨 상태로 출시되어, 임의로 사용자가 수정할 수 없습니다.
• PROM은 특수 프로그램을 활용해 딱 한 번만 기록이 가능하며, 그 후에는 읽기만 가능합니다.
• EPROM은 새로운 내용을 기록하거나 기록된 내용을 여러 번 수정할 수 있으며, 자외선을 이용합니다.
• EEPROM은 마찬가지로 새로운 내용을 기록하고 수정이 가능하며, 전기적인 방법을 이용합니다.

램

RAM은 Random Access Memory의 약자로서, 원할 때 자유로이 읽고 쓰기가 가능한 기억장치입니다. 롬과는 반대의 개념이며 휘발성 메모리로, 전원이 차단되면 기억된 내용이 모두 사라집니다. 일반적으로 우리가 주기억장치라고 부르는 것은 램을 의미하기도 합니다. 정보가 저장된 위치를 주소로 분류하며, 램에는 현재 사용 중인 데이터와 프로그램이 저장되어 있습니다.

 

램은 재충전이 가능한지에 따라 동적 램인 DRAM과 정적 램인 SRAM으로 나뉩니다. 동적 램의 구성 소자는 콘덴서이며, 전원이 공급되어도 주기적인 재충전이 필요합니다. 전력 소모가 적으며, 접근 속도도 느립니다. 집적도는 높으며 가격이 저가로 형성되어 있어 일반적인 주기억장치로 이용됩니다. 정적 램의 구성 소자는 플립플롭이며, 전원이 공급되는 동안은 유지되어 재충전이 필요 없습니다. 전력 소모가 빠르고 접근 속도도 빠릅니다. 집적도는 낮고 가격이 고가라 캐시 메모리로 활용됩니다.

 

DRAM, 정적램의 특징과 종류

• FPMDRAM은 Fast Page Mode DRAM의 약자로, 초기 정적 램의 속도 향상을 위한 기술을 적용한 램입니다. 데이터의 입출력이 페이지 단위로 이루어지는 것이 특징입니다.
• EDORAM은 Extended-Data-Output RAM의 약자로, FPM을 개선하여 만들어졌습니다. 입, 출력을 위한 별도의 저장공간을 마련하고 반복적인 데이터 입, 출력 시 빠르게 검색이 가능합니다.
• SDRAM은 Synchronous DRAM의 약자로, 동기식 정적램이라는 뜻입니다. 중앙처리장치와 램이 정보를 교환할 시 시스템 버스 클럭을 직접 받아서 동일한 속도로 데이터를 교환할 수 있도록 해줍니다.
• DDR SDRAM은 Double Data Rate SDRAM의 약자로, 기존 SDRAM에 비해 두 배의 전송이 가능하도록 두 개의 전송로를 사용하여 만들어졌습니다.
• RDRAM은 Rambus DRAM의 약자로, 미국의 램버스 사에서 만들어졌으며 메모리 칩이 직렬로 접속됩니다. 따라서 안정적이고 빠른 고속 전송이 가능한 것이 특징입니다.
• DRDRAM은 Direct Rambus DRAM의 약자로, 파이프라인을 사용하여 여러 연산을 한 번엔 처리할 수 있습니다. 파이프라인은 명령어를 하나씩 처리하는 게 아닌 동시에 처리하는 방식입니다.
• SLDRAM은 SyncLink DRAM의 약자로, DRD의 대안으로 개발되었습니다. 시스템 버스 클럭에 비해 두 배나 빠른 고속 전송 능력을 보유했습니다.

기타 메모리의 특징과 종류

• 캐시 메모리는 CPU와 주기억장치 사이에 위치함으로써 컴퓨터의 처리 속도를 향상합니다. 그렇기에 속도가 빠른 정적램을 사용하며, 용량이 주기억장치보다 작습니다.
• 가상 메모리는 보조기억장치의 일부를 마치 주기억장치처럼 사용합니다. 그렇기에 주기억장치보다 큰 프로그램을 사용할 때 활용됩니다.
• 버퍼 메모리는 데이터를 두 개의 장치가 주고받을 때 장치 간의 속도 차이를 해결하기 위한 목적으로 만들어졌습니다. 중간에 데이터를 임시 저장함으로써 속도 차이를 해결하였고 캐시 메모리 또한 일종의 버퍼라고 볼 수 있습니다.
• 연관 메모리는 저장된 내용의 일부를 활용해 기억장치에 접근함으로써 데이터를 읽어오며, 주소를 참조하여 데이터를 읽지는 않습니다.

주기억장치는 저장공간을 주로 담당하며, 전원이 차단되어도 기록이 남아있는지 아닌지에 따라 비휘발성, 휘발성으로 분류된다는 특징을 기억해야 합니다. 롬과 램의 중요한 특징 중 하나이며, 둘 다 읽는 것은 가능하지만 쓰기는 램만 허용된다는 점을 알아두셨으면 좋겠습니다. 그러나 롬에서도 종류에 따라 기록이 가능하기도 하니 그 특징과 종류에 대해서도 확인해둘 필요가 있겠습니다.