메모리 계층 구조

메모리 계층구조란 메모리를 처리속도와 용량에 따라 계층적으로 나누어둔 구조를 말한다

https://velog.io/@yu-jin-song 참조

메모리 종류

레지스터(Register)

CPU 내부의 위치에 있으며, CPU가 요청을 처리하는 데 필요한 데이터를 일시적으로 저장하는 기억장치이다.

프로세서에 위치한 고속 메모리로 소량의 데이터나 처리 중인 중간 결과와도 같은 프로세서가 바로 사용할 수 있는 데이터를 담고 있는 영역

 

캐시(Cache)

레지스터 다음으로 빠른 메모리이며, CPU 내부의 위치하며 데이터나 값을 미리 복사해 놓은 임시 장소이다

시스템의 효율성을 위해 사용되는데, 캐시 접근시간에 비해 원래 데이터를 접근하는 시간이 오래 걸리는 경우나 

값을 다시 계산하는 시간을 절약하고싶은 경우 등의 사용된다

 

캐시 메모리는 CPU의 속도와 시스템 메모리의 속도 차이로 인한 성능 저하를 막기 위해 사용된다

즉, CPU와 시스템 메모리의 속도 차이에 의한 문제는 병목현상이라 할 수 있는데상대적으로 빠른 CPU의 속도가 상대적으로 느린 시스템 메모리로넘어갈 때 한 번에 수용하기 힘든 속도로 정보가 몰려서 병목현상이 일어난다

이과 같은 문제를 해결하기 위해서 캐시 메모리를 중간 다리 역할을 주어서속도의 차이를 완화시켜주는 역할을 한다

 

캐시의 종류

https://12bme.tistory.com/402

L1 캐시

• 일반적으로 CPU 칩안에 내장되어 데이터 사용 및 참조에 가장 먼저 사용되는 캐시 메모리

 

L2캐시

• L1 캐시 메모리와 용도와 역할이 비슷하나 속도면에서 L1캐시보다 느리다

 

L3캐시

• L1 캐시, L2 캐시와 동일한 원리로 작동되나 거의 CPU가 아닌 메인보드에 내장

 

디스크 캐시

• 디스크로부터 읽은 내용을 일부 보존해두는 메모리 영역

 

주기억 장치(Main Memory)

CPU나 메인보드와 분리되어 있는 메모리 중에 최상위 메모리이며, CPU에 직접 접근이 가능한 메모리이다

구성

RAM(휘발성 메모리)

• 컴퓨터가 빠른 액세스를 하기 위해 데이터를 단기간 저장하는 구성 요소
• 사용자가 요청하는 프로그램이나 문서를 스토리지 디스크에서 메모리로 로드하여 각각의 정보에 액세스
• 전원이 유지되는 동안 CPU의 연산 및 동작에 필요한 모든 내용이 저장
• 전원 종료시 기억된 내용 삭제
• Random Access : 어느 위치에서든 똑같은 속도로 접근하여 읽고 쓸 수 있다는 의미

ROM(비휘발성 메모리)

• 전원 종료시에도 기억된 내용 유지
• 저장된 데이터를 읽을 수만 있으며, 일반적으로 새로운 데이터를 추가, 수정하지 못한다

 

보조 기억장치

CPU에서 직접 접근이 불가능한 메모리, 접근하려면 디바이스 드라이버와 시스템 콜을 통하여 기억장치의 특정 위치의 내용을 주기억장치로 로드한 뒤 읽어야 한다

 

SSD(Solid State Drive)

• 순수 전자식으로 작동하며, HDD의 문제인 긴 탐색시간, 반응시간, 기계적 지연 등을 보완 해준다

 

HDD(Hard Disk Drive)

• 하드 디스크는 비휘발성, 순차접근이 가능한 컴퓨터의 보조 기억장치이다

 

 

참조

https://m.blog.naver.com/PostView.naver?isHttpsRedirect=true&blogId=cjsksk3113&logNo=222246966805 

https://gourmet-eundong.tistory.com/22

https://velog.io/@yu-jin-song/CS-%EB%A9%94%EB%AA%A8%EB%A6%AC-%EA%B3%84%EC%B8%B5-%EA%B5%AC%EC%A1%B0

https://ko.strephonsays.com/l1-and-vs-l2-cache-6844