CPU, RAM, 저장 장치의 역할과 상호 작용

구성 요소	역할
CPU (중앙처리장치)	앱의 로직을 실행하고 연산을 처리하는 핵심. UI 렌더링, 사용자 입력 처리, 네트워킹 등 대부분의 실행 흐름 담당
RAM (메모리)	실행 중인 앱의 데이터(코드, 변수, 이미지 등)를 임시 저장. 빠르게 접근할 수 있어 CPU가 효율적으로 작업 가능
저장 장치 (Storage, SSD)	앱, 사진, 파일 등 장기 보관용 저장소. 앱 설치 시 코드와 리소스가 저장되며, 실행 시 RAM으로 복사됨

상호작용 흐름 (앱 실행 시)

저장 장치
⬇️ (앱 실행 요청)
RAM
⬇️ (앱 실행 중)
CPU
RAM에서 코드, 데이터 가져와 실행

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앱 실행 시 동작 순서

1. 저장 장치에서 앱 바이너리와 리소스를 로드
   1. OS가 앱을 실행하라는 요청을 받으면
   2. 앱 번들을 저장 장치에서 RAM으로 복사함.
2. RAM에 적재되면 CPU가 실행 시작
   1. main() 함수 또는 @UIApplicationMain 엔트리포인트부터 실행.
   2. 앱 로직, UI 그리기 등은 CPU가 처리하고
   3. 필요한 데이터는 RAM에 임시로 저장/불러오기 함.
3. 앱 화면을 렌더링
   1. UIKit이나 SwiftUI가 View를 구성하고,
   2. Core Animation이 실제 화면에 렌더링 -> 사용자에게 보임

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RAM이 부족할 때 iOS의 동작

iOS는 메모리가 제한된 환경이므로 다음과 같은 메모리 관리 정책을 가짐

iOS의 Low Memory Handling

1. iOS가 먼저 백그라운드 앱을 종료
   1. LRU(Least Recently Used) 순으로 메모리 확보
2. 실행 중인 앱에 경고 (didReceiveMemoryWarning) 발생
   1. UIKit에서 이 메서드를 통해 캐시, 이미지, 불필요한 뷰를 제거하도록 유도
3. 앱이 메모리를 해제하지 않으면 강제 종료
   1. SIGKILL로 앱 크래시 발생 (사용자 알림x)

앱 개발 시 중요한 이유

• 불필요한 이미지 캐싱, 메모리 누수(ARC 미사용 등)는 앱 종료 유발
• 특히 스크롤뷰 내 대용량 이미지, AVPlayer, 비동기 작업 누수 등은 자주 원인됨
• Memory graph와 Instruments로 점검 필수

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CPU 속도 vs RAM 용량 vs 저장 장치 속도 체감 속도 영향

요소	체감 속도 영향도	이유
RAM 용량	🟨 중간	충분하면 앱 전환, 멀티태스킹이 빠름. 부족하면 자주 재시작됨
저장 장치 속도 (SSD)	🟨 중간	앱 설치, 최초 실행, 큰 파일 읽기에 영향
CPU 속도	🟩 가장 큼 ✅	애니메이션, 로직 처리, 뷰 렌더링 등 모든 실행 흐름의 중심이므로 가장 체감에 영향

ex)

• 이미지 필터 앱에서 필터 적용 속도 -> CPU
• 앱 전환 시 이전 상태 유지 여부 -> RAM
• 앱 처음 실행될 때 딜레이 -> 저장장치 + RAM

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추가하면 좋은 포인트

• 앱이 백그라운드에서 사라지면 메모리가 해제되며, 다시 실행 시 cold start 발생
• iOS는 자체적으로 메모리 압박을 감지하고 proactive하게 앱 종료를 관리(watchdog)
• 성능 최적화 시 lazy load, image downsampling, 데이터 prefetching 기법을 사용

용어 정리

• Cold Start
  앱이 완전히 종료된 상태에서 다시 실행되는 것.
  즉, 메모리에 아무것도 남아 있지 않은 상태에서 앱이 처음부터 다시 시작.

• Warm Start
  * 앱이 백그라운드에 남아있고, 메모리에 일부 상태가 유지된 상태에서 다시 포그라운드 전환

• Memory Pressure
  * 시스템이 RAM 부족을 감지하는 상황. 여러 앱이 실행되며 RAM이 가득 차면 발생.

• Watchdog
  iOS 내부의 감시 시스템. 앱이 특정 시간 내에 실행/반응하지 않거나
  메모리를 너무 많이 쓰면 앱을 강제로 종료(SIGKILL) 시킴

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lazy load, imagedownsampling, 데이터 prefetching 기법

Lazy Load

lazy var profileImage: UIImageView = {
    let imageView = UIImageView()
    imageView.image = UIImage(named: "placeholder")
    return imageView
}()

• 필요할 때만 리소스 로딩
• ex) 이미지 뷰가 실제 화면에 나타날 때 이미지 불러옴
• 장점: 메모리 낭비 감소
• 주의점: 사용전에 반드시 초기화 해야함

Image Downsampling

let processor = DownsamplingImageProcessor(size: imageView.bounds.size)
imageView.kf.setImage(with: url, options: [.processor(processor)])

• 큰 이미지를 디스플레이 크기에 맞게 줄여서 로딩
• 특히 고해상도 이미지를 그대로 메모리에 올리면 OOM발생 위험
• ex) Kingfisher, SDWebImage

Prefetching

func tableView(_ tableView: UITableView, prefetchRowsAt indexPaths: [IndexPath]) {
    // indexPaths에 해당하는 데이터를 미리 불러오기
}

• 아직 화면에 보이지 않는 데이터를 미리 로드하여 스크롤을 부드럽게 만듬
• UITableViewDataSourcePrefetching or UICollectionViewDataSourcePrefetching 활용
• 장점: 느린 네트워크에서도 부드러운 UX 제공
• 주의점: 너무 많은 prefetch는 오히려 메모리 부담 초래