자, 여덟번째 키워드인 '메모리 계층구조'를 알아보겠다.

메모리 계층구조가 뭐에요?

메모리 계층 구조(memory hierarchy)는 컴퓨터 시스템에서 사용되는 다양한 유형의 메모리를 계층적으로 구성하여 데이터 및 명령어에 대한 액세스 속도와 용량을 최적화하는 방식을 나타낸다.

주로 위 사진처럼 구성이 되는데, 각각 설명해보겠다.

레지스터(Register)

레지스터는 CPU 내부에 위치하며 가장 빠르고 작은 용량을 가지는 메모리이다. 명령어 수행 중에 사용되는 데이터나 연산에 대한 임시 저장소로 사용되며 레지스터는 CPU가 직접 액세스할 수 있어서 속도가 매우 빠르다.

캐시(Cache)

캐시는 CPU와 주 메모리 간의 속도 차이를 줄이기 위해 사용된다. 캐시는 CPU에 가까운 위치에 있으며 주로 CPU 코어와 연관되어 있다. 주로 사용되는 데이터나 명령어를 저장하여 CPU가 빠르게 액세스할 수 있도록 한다. 캐시는 주 메모리와 비교하여 속도가 빠르지만 용량은 작다.

주 메모리(Main Memory)

주 메모리는 프로그램이 실행되는 동안 데이터와 명령어를 저장하는 곳이다.
주 메모리는 CPU에 비해 상대적으로 느리지만 캐시보다 용량이 크다. 주 메모리는 주로 RAM(Random Access Memory)으로 구성되어 있다.

보조 저장장치(Secondary Storage)

보조 저장장치는 주로 하드 디스크 드라이브(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Drive) 등의 형태로 존재하며, 데이터를 장기간으로 저장하는 용도로 사용된다. 보조 저장장치는 주 메모리보다 속도가 느리지만 용량은 훨씬 큽니다.

정리

이러한 메모리 계층 구조는 데이터 및 명령어에 대한 액세스 속도와 용량을 최적화하여 시스템의 성능을 향상시킨다.
상위 계층에 위치한 메모리는 속도가 빠르지만 용량이 작고, 하위 계층에 위치한 메모리는 속도는 상대적으로 느리지만 용량이 크다.
이러한 구조는 데이터의 지역성을 활용하여 CPU가 빠르게 액세스할 수 있는 데이터를 캐시에 보관하고, 필요에 따라 주 메모리나 보조 저장장치에서 데이터를 가져오는 등의 전략을 사용하여 전체적인 성능을 향상시킨다고 한다.

결론 - 느낀 점

다행이 이번 키워드는 좀 알았던 내용이라 접근하기 쉬웠던 것 같다.
컴퓨터를 맞추거나 노트북을 맞출때 이것저것 알아보며 각각에 대해서 공부하거나
자격증이나 수업에서 흥미있게 공부했던 내용들이 기억이 나서 이해가
쉬웠다.

하지만, 저번 키워드에 나온 캐시의 개념을 더욱 잘 알수 있었고 각각의
계층구조를 어떻게 상호작용하는지에 대해 알게되서 재미있었다.