메모리는 컴퓨터가 데이터를 저장하고 접근하는 공간입니다.
캐시 메모리
CPU를 구성하는 요소중 캐시메모리는 L1캐시메모리 입니다.
L2, L3 캐시메모리는 CPU와 별도의 공간으로, CPU와 메인 메모리 간의 속도차이를 보완하여 전체 시스템의 성능을 크게 향상시킵니다.
주 기억장치
메민메모리, RAM (Random Access Memory)
컴퓨터의 CPU가 현재 처리중인 데이터나 명령만을 일시적으로 저장하는 휘발성 메모리 입니다.
전원이 꺼지면 메인 메모리에 저장된 내용은 모두 사라집니다.
RAM에는 두가지 종류가 있습니다
- SRAM Static RAM
정적 메모리, 전원 공급이 되는 동안은 기록된 내용이 지워지지 않습니다.
접근 속도가 빠르고 가격이 비쌉니다.
캐시메모리나 레지스터로 사용됩니다. - DRAM Dynamic RAM
동적 메모리, 전원이 계속 공급되더라도 주기적으로 재충전되어야 기억된 내용을 유지할 수 있습니다.
주로 대용량 기억장치에 사용되며 가격이 저렴합니다.
주로 RAM이라고 표현하는 주 기억장치는 거의 DRAM을 가리킵니다.
보조 기억장치
컴퓨터 전원이 꺼져도 지워지지 않는 저장공간 입니다.
사용자가 사용하고자 하는 데이터와 프로그램을 반영구적으로 저장합니다.
전원을 끄더라도 저장된 데이터나 정보가 날아가지 않는 비휘발성 메모리입니다.
우리가 설치하는 모든 프로그램이나 파일들은 이곳에 반영구적으로 저장됩니다.
CPU와 메모리
CPU와 메모리의 동작
- 주기억장치가 입력장치에서 입력받은 데이터 또는 보조기억장치에 저장된 프로그램을 읽어옵니다.
- CPU는 프로그램을 실행하기 위해 주기억장치에 저장된 프로그램 명령어와 데이터를 읽어와 처리하고 결과를 다시 주기억 장치에 저장합니다.
- 주기억장치는 처리 결과를 보조기억장치에 저장하거나 출력장치로 보내서 출력시킵니다.
- CPU 내의 제어장치(CU)가 1~3번 과정에서 명령어가 순서대로 실행되도록 각 장치들을 제어합니다.
CPU와 메모리의 구조
- 하버드 구조
- 장점: 메모리가 두개이기 때문에 역할이 나누어져 있으며 속도가 빠릅니다.
- 단점: 구조가 복잡하여 구현이 어려우며, 비용이 비쌉니다.
- 폰 노이만 구조
- 장점: 구조가 단순해 구현이 쉽고 비용이 저렴합니다.
- 단점: 병목현상으로 인해 속도가 느립니다.
- 개선된 구조
- 하버드 구조와 폰 노이만 구조를 병행하여 구현합니다.
- 메모리부터 CPU까지는 폰 노이만 구조 방식으로 명령어와 데이터를 가져옵니다.
- CPU내부는 하버드 구조를 적용해 속도를 향상시킵니다.
