2024.10.11 메모리

메모리

• 컴퓨터 시스템에서 데이터를 일시적으로 저장하는 장치
• CPU가 직접 접근하여 빠르게 데이터를 처리할 수 있도록 함
• 메모리는 크게 주 기억장치(Main Memory)와 보조 기억 장치(Secondary Memory)로 나눔
• CPU는 데이터에 접근할 때, 먼저 레지스터에서 데이터를 찾고 없으면 캐시에서 데이터를 찾고 없으면 주 기억 장치, 그다음으로는 보조 기억 장치에서 데이터를 찾음

1. 주 기억 장치

• 일반적으로 RAM을 주 기억 장치라고하며 cpu가 즉시 접속할 수 있는 임시 저장소
• 프로그램이 실행되는 동안 필요한 데이터나 명령어가 RAM에 저장되고 cpu가 처리
• 임시 저장소라는 이름답게 컴퓨터 전원이 꺼지면 저장된 데이터가 모두 사라지는 휘발성

2. 보조 기억 장치

• HDD와 SSD가있음
• 데이터를 영구적으로 저장하는 장치
• 주 기억 장치에 비해 속도는 느리지만 용량이 큼
• 프로그램과 데이터는 보통 이곳에 저장되며, 필요할 때만 주 기억장치로 불러옴

3. 가상 기억장치

• 실제 물리적 메모리의 크기보다 더 많은 메모리 공간을 사용할 수 있도록 하는 기술
• 하드 디스크의 일부를 임시 메모리처럼 사용하여 프로그램이 실행될 수 있게함
• 물리적인 RAM이 부족할 때 가상 메모리가 활성화되며 이를 통해 시스템은 한정된 RAM 용량을 넘어서 더 많은 프로그램을 실행

4. 캐시 기억장치

• CPU와 주 기억 장치 사이에 위치한 매우 빠른 메모리
• 주 메모리보다 용량은 작지만 속도가 빠름
• CPU는 자주 사용하는 데이터를 캐시에 저장하고, 필요할 때마다 빠르게 참조

  캐시의 계층 구조
  L1: CPU 코어에 가까운 고속 캐시
  L2: 약간 더 큰 용량의 캐시
  L3: 모든 CPU 코어가 공유하는 캐시

5. 레지스터

• 매우 작지만, CPU 내에서 가장 빠른 속도로 데이터를 저장하고 읽을 수 있는 장치

6. 주소 공간

• 각 데이터나 명령어가 저장된 위치를 나타내는 주소
• 각 메모리 셀이 가지고 있는 고유한 주소
• CPU는 메모리에서 데이터를 가져오거나 저장할 때 이 주소를 통해 정확한 위치를 검색

  메모리 셀: 메모리의 기본 단위로, 하나의 비트(0 or 1)를 저장하는 공간