컴퓨터 내부장치 메모리(Memory)종류

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컴퓨터 내부장치 메모리(Memory)

컴퓨터에서 메모리의 역할은 굉장히 중요하다

컴퓨터 전원이 켜지는 순간부터 마지막 꺼지는 순간까지 CPU는 메모리를 사용한다.

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주기억장치 ROM(Read Only Memory)

이 중 첫 번째로 사용하는 메모리로써 CPU가 짧은 기간 동안 사용한다.

ROM은 비휘발성 메모리특징을 가진 비휘발성 기억장치이다. 그래서 ROM에 운영체제 구동을 위한 정보를 저장해 둔다. 

일반적으로 한번 기록한 정보가 전원 유지와 상관없이 (반)영구적으로 기억되며, 삭제나 수정이 불가능한 기억 장치를 가리킨다. 

 

비휘발성 메모리

전원이 나가도 데이터가 사라지지 않음

 

1. CPU는 ROM에게 부탁을 한다.

ROM 안녕 컴퓨터 동작 준비됨??

 

2. ROM 대답

출석 체크부터 하겠음 기달

하드디스크 메모리 다 잘 연결되어 있음. 전부 동작에는 문제 없음

동작 순서 하드디스크 먼저 실행하고 USB 실행하겠음 

 

3. CPU 확인

오키 감사요 덕분에 컴퓨터를 실행할 수 있는 정보를 알았음

난 이제 RAM이랑 같이 일해야 됨 빠이루 

 

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주기억장치 RAM(Random Access Memory)

컴퓨터 전원이 켜질 때 항상 텅텅 비어있는 상태임 

휘발성 메모리 특징을 가진 휘발성 기억장치이다.

모든 프로그램은 RAM위에 올려져야 실행이 된다.

 

휘발성 메모리

전원이 나가면 모든 데이터가 사라짐 

 

RAM위에 운영체제

CPU는 보트로더 라는 작은 프로그램을 이용해 RAM위에  윈도우, 맥, 라눅스 같은 운영체제를 올려둔다.

운영체제를 올리면 게임, 인터넷, 동영상시청들이 가능하게 된다. 

 

게임 중에 Loading 장면

로딩 장면은 하드디스크에 있는 정보를 RAM 위에 올려 프로그램을 실행시키기를 준비하는 장면이다.

모든 프로그램이 로딩 장면을 가지고 있는 것은 다 RAM에 올려 준비시키는 단계를 거치기 때문이다.

 

워드프로세서에서 작업 시

RMA에도 같은 내용이 저장이 되고 있다.

 

만약 워드프로세서를 닫으면

1. 빈 문서를 저장할까요?라는 창이 뜬다.

이때 저장하지 않음을 누르면 RAM 위에서 사라지게 된다.

2. 저장을 하면 

데이터들이 RAM이 아닌 하드디스크로 옮겨서 저장이 된다. 

 

컴퓨터 전원이 나가던가 에러

워드를 작성하는 경우 컴퓨터 전원이 나가던가 에러가 생겨 창이 닫아지면

작성한 데이터가 다 사라지는 현상이 생긴다.

 

그런 현상이 이뤄 나는 이유는?

이 프로그램이 RAM위에서 작동되고 있었기 때문이다.

RAM특성은 전원이 차단되면 모든 데이터들이 날아가는 휘발성 메모리이기 때문이다. 

그래서 항상 문서작성, 게임등은 저장을 해서 하드디스크로 옮겨주는 과정이 꼭 필요하다.

 

이런 불안정한 메모리를 계속 사용하지 않고 CPU가 바로 하드디스크와 일을 하면 되지 않을까?

불안정한 메모리를 계속 사용하는 이유는?

속도와 비용 때문

 

예

10분 전 배운 내용은 잘 떠올리지만 학기 초에 배운 내용은 잘 안 떠오름

그 기억을 되살리기 위해 다시 찾아봄

 

1. RAM의 속도

    이때 방금 배운 내용을 바로 기억하는 것은 RAM의 속도

 

2. 하드디스크의 속도

    교과서를 찾고 노트를 찾고 페이지를 찾고 기억을 더듬는 것은 하드디스크의 속도와 같음 

 

CPU는 굉장히 빠른 친구이기 때문에 하드디스크와 일을 하기에는 매우 답답한 경향이 있다. 

그래서 필요한 정보를 하드디스크에서 RAM으로 옮겨 RAM과 소통하면서 프로그램을 진행한다.

 

예

굉장히 일을 잘하는 목수가 있고 하드디스크와 같은 커다란 창고가 있다.

목수는 굉장히 빨리 일을 할 수 있지만  창고에서 목수에게 배당해 주는 배달물류가 느려서

이 배달 오는 속도에 맞혀서 목수가 일을 할 수밖에 없는 상황이 생긴다. 

굉장히 일을 잘할 수 있지만 느린 것과 똑같은 성능을 낼 수밖에 없다.

 

1. 답답한 목수는 중간에 작업을 할 수 있는 작업대를 설치한다.

    이 작업대에 나무를 쌓아둬 멀리 있는 창고에서 나무를 가져오는 것이 아니라

    바로바로 필요한 목재를 사용해서 속도를 높인다. 

 

목수 = CPU,    작업대  = RMA,     창고 = 하드디스크 

RAM은 빠른 CPU와 느린 하드디스크의 중간에서 돕는 조금 더 빠른 장치라고 생각하면 된다.

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기억장치 메모리 레지스터

레지스터

32bit 와 64bit의 용량을 가지고 있다.

CPU의 훌륭한 조수역할을 한다. 

 

이 용량은 어느 정도?

RAM이 가지는 보통 8기가바이트는 큰 해변이고

이 레지스터는 해변의 모래알이다. 

요즘 나오는 레지스터들은 4Mega이다.

 

이 해변의 모래알을 사용하는 이유는?

굉장히 빠르고 비싸기 때문이다.

 

CPU의 휼륭한 조수역할

CPU가 숫자 더하기를 한다면?

레지스터는 얼른 필요한 정보인 숫자 두 개를 가져온다.

 

CPU가 RAM에 가서 정보를 찾아올 수 있지만 

빠른 레지스터가 그 역할을 대신해 줘서 시간을 단축시켜 주는 역할을 한다. 

 

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기억장치 메모리 Cashe

 

하드 디스크와 CPU사이에서 중요한 정보들을 저장하고 있다.

내가 최근에 사용했던 정보와 자주 사용했던 정보를 저장하는 메모리이다.

 

       CPU

레지스터

캐시

메모리

하드 디스크

 

이 정보들이 왜 중요하냐?

CPU가 필요한 정보들을 찾기 위해서 매번 하드디스크나 RAM에 가서 방문하게 되면 오랜 시간이 걸리게 된다.

그래서 어떤 정보가 있을 때 Cashe부터 뒤진다.

내가 자주 사용했던 것과 최근에 사용했던 정보들이 모여져 있기 때문에 CPU 속력을 올릴 수 있게 된다.

 

캐시 메모리 이렇게 생각하면 된다. 

친구들이 연락을 하게 되면

최근에 올라온 채팅창이 제일 위로 올라가는 이유는?

다음에 켰을때 이 친구와 대화할 가능성이 많기 때문에 이렇게 위로 배치하는 것이다. 

캐시 메모리도 이렇게 생각하면 된다.