컴퓨터 메모리의 기본 구조

알비레오·2024년 8월 1일

컴퓨터 여러가지

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순차 접근(Sequential access)

모든 공간을 순서대로 접근(옛날)

임의 접근(Random access)

주소를 알아서 바로 접근(현대)

주소버스, 제어버스, 데이터버스

CPU에서 RAM에 접근할 때 주소와 데이터를 보내고 가져오는데, 이때 경로가 서로 다름

주소 버스(address bus)

컴퓨터 시스템에서 메모리 주소를 전달하는 데 사용된다.

주소 버스는 메모리 주소를 식별하는 신호를 전달하며, CPU가 읽거나 쓸 메모리 위치를 지정한다.

- 기능: 주소 버스는 CPU가 데이터나 명령어를 읽거나 쓰기 위해 메모리나 입출력 장치의 주소를 지정하는 역할을 한다.

이 버스는 메모리 위치를 특정하기 위해 필요하며, 메모리의 어떤 위치에 접근할지를 결정한다.

- 폭: 주소 버스의 폭은 시스템의 메모리 주소 공간을 결정한다. ### 예를 들어, 32비트 주소 버스를 가진 시스템은 2^32 (약 4GB)의 메모리 주소를 지원한다.

더 넓은 주소 버스는 더 많은 메모리 공간을 지원할 수 있다.

- 단방향: 주소 버스는 일반적으로 단방향

즉, 주소 정보는 항상 CPU에서 메모리 또는 입출력 장치로 전달된다.

제어 버스(control bus)

시스템의 다양한 구성 요소 간의 동기화와 제어 신호를 전달하는 역할을 한다.

제어 버스는 CPU와 메모리, 입출력 장치 간의 협업을 조정한다.

- 기능: 제어 버스는 읽기/쓰기 작업, 인터럽트 요청, 클럭 신호, 메모리 또는 입출력 장치의 선택 등 다양한 제어 신호를 전달한다.

이 신호들은 컴퓨터 시스템의 동작을 조정하고, CPU가 작업을 수행하는 데 필요한 정보를 제공한다.

- 신호 종류: 제어 버스는 여러 가지 신호를 포함할 수 있다. 예를 들어, MEMORY READ, MEMORY WRITE, I/O READ, I/O WRITE 등의 신호가 있다.

이 신호들은 CPU가 메모리 또는 입출력 장치와 상호작용할 때 필요한 제어 정보를 전달한다.

- 양방향: 제어 버스의 신호는 양방향으로 전달될 수 있다.

인터럽트 신호는 입출력 장치에서 CPU로 전달되지만, CPU에서 메모리나 장치로의 제어 신호도 포함된다.

데이터 버스(data bus)

CPU와 메모리 또는 입출력 장치 간에 실제 데이터가 전송되는 경로

데이터 버스는 데이터 전송의 실제 내용을 전달한다.

- 기능: 데이터 버스는 읽기 또는 쓰기 작업 중에 데이터를 전달한다.

예를 들어, CPU가 메모리에서 데이터를 읽어올 때, 데이터 버스는 메모리에서 CPU로 데이터를 전달한다. 반대로, CPU가 메모리에 데이터를 쓸 때도 데이터 버스는 CPU에서 메모리로 데이터를 전송한다.

- 폭: 데이터 버스의 폭은 한 번에 전송할 수 있는 데이터의 양을 결정한다.

예를 들어, 32비트 데이터 버스는 한 번에 32비트(4바이트)의 데이터를 전송할 수 있다.

데이터 버스의 폭이 넓을수록 더 많은 데이터를 동시에 전송할 수 있어 성능이 향상된다.

- 양방향: 데이터 버스는 일반적으로 양방향

이는 데이터가 CPU와 메모리 또는 입출력 장치 간에 양방향으로 전송될 수 있음을 의미한다.

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