메모리 뱅크(Bank)와 인터리빙(Interleaving)
메모리 뱅크(Bank)란?
메모리 뱅크는 메모리 모듈을 독립적인 데이터 저장 영역으로 나눈 것입니다. 하나의 메모리 모듈은 여러 개의 뱅크로 구성될 수 있으며, 각 뱅크는 독립적으로 데이터를 저장하고 액세스할 수 있습니다. 뱅크로 나누는 이유는 메모리 접근 속도를 높이고, 더 효율적인 메모리 사용을 가능하게 하기 위함입니다.
인터리빙(Interleaving)
인터리빙은 여러 메모리 뱅크를 번갈아 가며 데이터를 읽고 쓰는 방식으로, 메모리 접근 속도를 높이는 기술입니다. 이 방식은 메모리가 데이터를 순차적으로 접근할 때 대기 시간을 최소화하여, 성능을 크게 향상시킬 수 있습니다.
순차 접근(Sequential Access)과 인터리빙의 관계
순차 접근은 메모리에서 데이터를 연속된 주소 순서로 읽는 방식입니다. 순차적인 데이터 접근에서 CPU는 여러 번의 메모리 접근이 필요할 수 있는데, 이때 인터리빙을 통해 성능을 극대화할 수 있습니다.
인터리빙의 작동 원리
• 데이터를 순차적으로 읽을 때, 하나의 뱅크가 데이터를 제공하는 동안 다른 뱅크가 다음 데이터를 준비합니다.
• 예를 들어, 첫 번째 데이터를 1번 뱅크에서 읽고 있는 동안 2번 뱅크는 두 번째 데이터를 준비하고, 1번 뱅크가 끝나면 2번 뱅크가 즉시 데이터를 제공할 수 있습니다.
• 이런 방식으로 각 뱅크가 번갈아 데이터를 제공하여, 연속된 데이터에 대한 빠른 접근을 가능하게 합니다.예시
4개의 뱅크가 있다고 가정하면, 메모리 주소들이 각 뱅크에 고르게 분산됩니다:
1. 첫 번째 데이터는 1번 뱅크에 저장
2. 두 번째 데이터는 2번 뱅크에 저장
3. 세 번째 데이터는 3번 뱅크에 저장
4. 네 번째 데이터는 4번 뱅크에 저장CPU가 첫 번째 데이터를 읽을 때 1번 뱅크에서 데이터를 가져오고, 그동안 2번 뱅크는 두 번째 데이터를 준비합니다. 첫 번째 데이터가 처리되면 두 번째 데이터를 즉시 2번 뱅크에서 읽고, 이 과정이 반복됩니다. 이를 통해 CPU는 대기 없이 데이터를 순차적으로 빠르게 처리할 수 있습니다.
장점
• 순차적인 데이터 접근에서 대기 시간을 줄여, 메모리 접근 성능을 크게 향상시킵니다.
• 여러 뱅크를 동시에 활용함으로써 메모리 대역폭을 최적화할 수 있습니다.단점
• 특정한 비순차적 패턴의 데이터 접근에서는 성능 향상이 미미할 수 있습니다.
• 구현이 복잡하고, 추가적인 하드웨어 리소스가 필요할 수 있습니다.결론
메모리 뱅크와 인터리빙은 순차적인 데이터 접근에서 메모리 성능을 극대화하는 데 중요한 역할을 합니다. 특히, 연속된 데이터를 처리하는 상황에서는 각 뱅크가 데이터를 번갈아 준비하고 제공하는 방식으로 CPU의 대기 시간을 줄여, 시스템의 전반적인 성능을 높이는 데 기여합니다.
