[컴퓨터 지식] 메모리(Memory) 에 대해서

목차

1. 컴퓨터 구성 요소
2. 메모리란
3. 메모리 동작 원리

 

1. 컴퓨터 구성 요소

컴퓨터 내부를 단순하게 들여다보면 구성요소로 CPU, 메모리, 디스크, IO 가 있습니다.

CPU는 연산장치로서 프로그램이 실행될 때 수행해야할 명령어를 열심히 수행합니다. CPU의 속도가 빠른 정도는 수행하는 명령어를 처리할 수 있느냐에 따라 달라지고, CPU의 속도를 이야기할 때는 Hz(헤르츠) 단위로 표현을 합니다.

메모리는 우리가 원하는 작업을 컴퓨터에서 처리하기 위해서 필요합니다. 처리 대상의 내용이나 처리 결과를 잠시 기억하고 있어야할 필요성이 생기는데, 이때 메모리가 사용됩니다.

디스크는 프로그램을 설치할 때 필요한 장소입니다. 디스크는 속도도 중요하지만 요즘은 파일의 용량이 커짐에 따라 파일을 더 많이 저장할 수 있는 용량이 큰 걸 사용합니다.

I/O는 컴퓨터가 목적을 달성하기 위해 CPU/메모리와 외부 장치간에 정보를 주고 받습니다. 이를 I/O라고 말합니다.

 

2. 메모리란

메모리는 우리가 원하는 작업을 처리하기 위해 필요합니다. 기본적으로 파일이나 프로그램은 디스크의 종류인 SSD나 HDD에 대용량으로 저장되어 있습니다. 디스크에 저장된 파일이나 프로그램이 실행되면 CPU와 프로그램 사이의 데이터를 주고 받는 데이터 버스가 있습니다. CPU의 연산속도보다 데이터 버스의 속도가 현저히 느립니다. 그래서 CPU가 빠른 처리를 하기 위해 파일의 내용 일부를 메모리에 올려 두어 수행을 합니다.

 

3. 메모리 동작 원리

1. CPU가 메인보드 칩셋에 데이터를 요청하면 메인보드 칩셋은 그 데이터가 있는 곳의 행(row, 가로줄) 주소를 메모리로 보내고, 이것을 하는데는 각각 1 사이클(Hz)이 걸립니다.
2. 행 주소가 메모리의 행 주소 버퍼로 들어오면 센스 앰프(sense amp)가 그 행에 들어있는 모든 셀을 읽습니다. 이렇게 행 부분을 읽는 신호는 RAS(row address strobe, 행 주소 스트로브)라고 부르고, 읽는데 걸리는 시간은 RAS-to-CAS delay(RAS와 CAS 사이의 지연 시간)라고 합니다. 이 과정은 2∼3 사이클이 걸립니다.
3. 행 주소만으로는 필요한 데이터가 어디 있는지 알 수 없으니 이번에는 열(세로 줄) 주소를 받아 CAS(column address strobe, 열 주소 스트로브) 신호가 일어나 정확한 열을 찾아냅니다. 이 때 걸리는 시간을 CAS latency(CAS 지연 시간)라고 합니다. 이것을 하는데도 역시 2∼3 사이클이 걸립니다.
4. 정확한 행과 열을 찾았으니 필요한 데이터를 찾았습니다. 메모리 셀에 있는 내용이 출력 버퍼(output buffer)로 옮겨지고, 이것을 하는데는 1 사이클이 걸립니다.
5. 마지막으로 메인보드 칩셋이 출력 버퍼의 내용을 읽고 CPU로 전달합니다. 이 때 각각 1 사이클씩 모두 2 사이클이 걸립니다.