주기억장치

CPU에서 처리된 자료를 저장하는 곳으로 휘발성의 여부로 RAM, ROM으로 구분  

1. RAM (Random Access Memory)

메인보드에 설치되는 것뿐만 아니라 각각의 개별 장치(그래픽 카드, 사운드 카드) 에 따로 설치.

  CPU가 디스켓으로부터 수행할 명령을 읽고 실행한 후 한 단계가 끝난 후에는 다시 명령을 읽기 위해 디스크 드라이브로 되돌아가는 식으로 컴퓨터가 작동한다면 속도는 느려진다. 빠른 속력의 CPU와 보조를 맞추기 위해서 정보의 저장 장소가 필요

이러한 속도 문제를 해결하기 위해서 CPU를 대기상태에 있게 함 ( wait state : CPU가 메모리를 사용하게 될 때 잠시 기다리는 것 -> 롬바이오스, 쉐도우 램 )

   물리적으로 집적회로들의 집합으로 구성. 우체국에 정돈되어 있는 사서함 박스들과 비교하면 각각의 우편함은 하나의 문자를 가지게 되고, 전체 우편함에는 일련 번호가 매겨져 있는데 이 우편함을 바이트, 매겨진 숫자를 메모리 주소, 데이터가 있는 곳을 알려주는 것이 바로 이다. 집집마다 주소가 있는 것처럼 메모리도 여러 구역으로 나뉘어 주소가 붙어 있다. 필요한 데이터를 넣거나 불러올 때 Memory address를 참고

   메모리칩들은 정보를 전자적으로 저장하고 CPU로 전달하므로 디스크가 회전하거나 읽기, 쓰기 헤드가 적당한 위치까지 움직일 때까지 기다릴 필요가 없게 된다.

나노(Nano : 10억분의 1초) 초로 표시

  캐쉬 메모리 : RAM과 CPU사이의 속도의 차이로 발생하는 병목 현상을 줄일 수 있으며 접근 시간이 20ns에 이른다. 하지만 캐시가 비싸기 때문에 무조건 많이 쓸 수는 없다.

FRM DRAM -> EDO DRAM -> SD RAM -> Rambus DRAM -> Direct RaMbus DRAM

   데이터를 저장하는 방식이 동적. 메모리가 순간적으로 충전되거나 방전되는 사이에 데이터가 저장되거나 지워진다. 기본적인 메모리 셀 구조가 단순하다. Transistor, Capacitor가 전하를 보존하는 특성을 이용해서 정보를 기억한다. 시간이 어느 정도 흐르면 방전되어 정보가 지워지므로 재충전 작용

> RAM Reflesh Operation : 4ms, 4/1000의 시간 밖에는 그 데이터가 유지되지 못하므로 데이터를 다시 써주거나 데이터를 한번 더 읽어준다.

종류 : FPMRAM, EDORAM, ECCRAM, SDRAM

   EDO램이 나오기 전까지 꽤 많이 쓰였다. 60~120ns의 접근속도. 펜티엄의 버스구조가 66Mhz로 FPM램보다 빨랐기 때문에 펜티엄PC가 나온 뒤 사라짐. 데이터 입출력을 동시에 할 수 없음.

   FPM램과 기본구조 비슷하지만 CPU가 메모리 주소를 찾을 때 걸리는 시간을 크게 줄여 작동속도는 40% 정도 빨라졌다. 보통 메모리를 초기화하면 그 안에 들어있는 정보는 모두 사라지지만 EDO램은 초기화하기 비록 직전에 이용했던 메모리주소를 기억한다. CPU가 데이터를 찾을 때 이 정보를 참고하기 때문에 작업속도가 빠르다. EDO램이 제대로 작동하려면 CPU의 버스속도가 66MHz이상이어야 한다.

   버스팅을 이용해 전보다 더 빠르게 데이터를 처리한다. ( 버스트 캐리어 : 메모리는 데이터를 한 블록 씩 전송하는데 각 블록마다 데이터 주소가 들어있는 버스트 캐리어를 집어넣어 다음에 처리해야 할 데이터가 어디에 있는지 미리 알 수 있게 한 것 ) 하지만 66MHz라는 한계를 극복하지 못한다. SD램보다 싸고 EDO램보다 빠르다.

SRAM없어도 데이터 입출력에 병목현상을 일으키지 않을 정도로 빠르게 작동.  EDO가 더 개선 발전된 램.

   100MHz이상까지 나오는 속도가 이것의 최대 장점  동기적인 시스템 클럭을 이용하므로 두 개의 메모리 페이지를 한꺼번에 접속한다.

   SD램은 나중에 SLD램으로 발전  현재 개발 중에 있는 SLD램은 버스속도가 매우 높고 패킷 단위로 데이터를 전송한다. 값은 싸고 성능이 뛰어남

   64bit 모듈로 되어 있고 액세스 시간이 8~12ns밖에 걸리지 않는다. PC에 새로운 칩셋을 장착함에 따라 시스템 버스 속도가 100Mhz에 다다랐고 이에 따라 램도 그 속도에 맞추어지는 것이 필요하게 되었다. 칩셋을 만든 인텔사는 이 시스템 버스 속도에 맞춰 램을 "PC100" 이라 규정했다. ( SDRAM PC100 : 8ns의 SDRAM이 시스템 버스 속도가 100Mhz나 그 이상인 메인보드에서만 운용되어야 램의 성능이 보장된다는 의 ).

에러를 고쳐주는 램으로써 서버에만 특별히 사용.

램버스 채널을 이용하여 데이터를 입출력하도록 함으로써 SDRAM보다 2배나 빠른 속력을 낼 수 있다.

   Rambus DRAM과 같은 방식이지만 SDRAM보다 10배나 빠르기 때문에 캐시가 없이도 CPU와 데이터 병목 현상을 없앨 수 있다. 이 기술은 단순히 PC에만 적용되는 것은 아니고, 저가 고용량의 메모리로 많이 사용되는 DRAM 메모리의 새로운 규격이라고 할 수 있다.

   재충전할 필요가 없으며 한번 데이터를 보관하면 새로운 값이 들어오기 전까지 그대로 유지하며 전원이 유지되는 한, 데이터는 유실되지 않는다. 그리고 D램과 달리 메모리 초기화가 자동으로 이루어진다. 메모리에 데이터를 입력할 때 초기화되고 아무것도 쓰지 않으면 변화가 생기지 않아 정적(static)이라는 이름이 붙었다. 집적도가 DRAM의 4배이며, D램과 비교할 수 없이 빠른 속도다. D램은 50ns정도이지만 S램은 무려 12ns에 이른다. 레벨 2캐시(L2 Cache)로 많이 이용된다.

   데이터 병목 현상을 없애기 위해 386 이상의 기종에서는 캐시 메모리 (SDRAM )를 사용하는데 데이터와 코드를 임시로 저장하고 CPU가 사용되지 않는 시간을 이용하여 DRAM에 기록함으로써 시스템 속도를 개선한다.

386시절부터 쓰던 메모리로서 지금은 L2캐시로 주로 이용

CPU클럭과 비동기적으로 작동하기 때문에 asynchronous

   SDRAM과 마찬가지로 시스템 클럭과 동기화 되어 작동해서 Async SRAM보다 훨씬 빠른 속도를 보인다. 접근속도는 8.5ns로 꽤 빠르지만 66MHz이상의 버스구조에서는 제 성능을 십분 발휘하지 못한다.

   버스트와 파이프라인 기술을 함께 써 66MHz이상의 버스구조에 알맞다. 무엇보다도 75MHz 이상의 버스구조에서 최고의 성능을 보이므로 펜티엄II에 쓰면 효과가 크다.

   VGA카드에 꽂아 쓰는 메모리로서, 비디오 성능을 향상시키도록 만들었다. 화소(픽셀)에 대한 정보가 들어 있어 비디오 데이터를 빠르게 처리한다. 데이터가 드나드는 길이 두개인 듀얼 포트(dual port)구조에서 CPU부하를 크게 줄여준다. 일반 RAM은 어드레스 버스와 데이타 버스가 한 시점에 한가지 동작밖에 하지 못한다. 하지만 VRAM은 데이터를 써넣는 것과 읽어내는 핀이 따로 마련되어 있어서 한쪽에서는 데이타를 칩 안에 써 넣고 있는 동안에 동시에 다른 쪽으로는 데이터를 읽어낼 수가 있는 것이다. 이러한 특징 때문에 VRAM은 DPRAM(Dual-Port RAM)이 라고도 불리운다.

   DPRAM(Dual ported RAM)이란 두 개의 주소라인을 가지고있기 때문에 두 개의 프로세서가동 시에 접근할 수 있다. BUSY 라인을 구동하는 것을 제외하면 프로세서에게는 일반 RAM을 접근하는 것과 동일하다. 증재회로는 이러한 요구 중에 하나를 선택해서 처리하고 그것이 끝난 뒤 에 다른 것을 처리한다. 이 DPRAM은 두 개의 프로세서가 강결합(tightly coupled)되어있는 환경에 적합하다.

   이 메모리는 Windows환경에 특별한 가속도를 내도록 설계 제작된 메모리로서 고 매트록스의 MGA등 의 비디오 카드등에 사용되고 있으나, 고가의 제품으로 많이 사용되지 못하고 있다. V램처럼 듀얼포트 구조로 되어 있다. VGA전용 메모리이고 두 개의 버퍼를 갖추어 화면처리가 빠르다.

   SGRAM은 그래픽 처리 속도가 빠른 메모리다. V램이나 W램과는 달리 포트는 하나이지만 듀얼 뱅크(dual bank)구조로 되어 있어 데이터 처리가 듀얼포트보다 더 빠르다.

 ① Cache Memory

   386이상의 기종에서부터 채택된 메모리로 CPU와 주변기기 사이에서 데이터의 입출력시 발생되는 속도의 차이를 줄여 시스템 성능을 향상시킨다. SRAM으로 구성되어 있으며 시스템에서 자주 사용되는 데이터를 미리 주변기기에서 읽어와 램에 보관하고 CPU의 요구가 있을 때 즉시 데이터를 제공함으로써 CPU가 놀고 있는 시간을 줄인다.

386	캐쉬 메모리 SRAM 64KB
486	256KB
펜티엄||	512KB의 L2캐시가 내장

 ②Serial Memoy

   작은크기. 이것에는 ROM과 RAM이 다 있는데 시리얼 메모리에는 어드레스 버스 핀이 없다. 그러나 데이터를 한 비트씩 직렬로 나열하여 차례로 핀 하나를 통해서 메모리 칩에 넣어주면 내부에 저장이 된다. 이때 각 비트 데이터의 구분은 따로 클럭 신호에 맞춰서 해 주면 문제는 생기지 않는다. 데이터를 읽어낼 때에도 이 같은 방식으로 클럭에 맞춰서 한 비트씩 끄집어내면 되는 것이다. 전자손목 시계에 들어가는 수은이나 리튬 전지같은 모양과 크기의 것도 있다.

 ③FIFO (First-In-First-Out)

   어드레스 버스가 없지만 데이터 버스(입력,출력 전용 데이터 버스)는 2개가 있다. 입력 데이터 버스에 데이터를 써넣으면 이 데이터는 칩의 내부에서 바로 앞에 입력되었던 데이터의 바로 뒤에 놓이게 된다. 그리고 그 다음에 입력되는 데이터는 다시 그 밑에 놓이게 되어 입력된 차례대로 배열이 되는 것이다. 출력 데이터 버스에서 데이터를 읽어낼 때에는 입력 데이터 버스에서 데이터가 들어간 순서대로 데이터가 읽혀지게 된다. 입력과 출력 데이터 버스는 서로 동시에 사용될 수도 있고 만약 입력된 것이 다 읽혀지고 더 이상 입력 데이터가 없으면 출력 쪽으로 FIFO-Empty 신호가 발생되어 더 읽는 것을 방지한다. 그 반대로 입력 데이터 버스 쪽에서 계속 데이터를 넣는데 출력 쪽에서 읽어내는 속도가 느리거나 읽어내지 않으면 메모리 칩이 꽉 차는 경우가 생기는데 이 경우에는 FIFO-Empty 신호가 발생되어 데이터를 더 이상 집어넣지 않게 해 준다.

서로 속도가 다른 두 시스템의 인터페이스에 주로 사용되는데 PC에서는 VGA 칩셋이나 RS-232C 인터페이스 칩의 내부 등에서 사용되고 있다.

 ④Flash Memory

   ROM과 RAM의 중간의 위치라고 할 수 있는 메모리  평소에는 ROM으로의 역할을 하지만 필요에 따라서는 내부의 데이터를 다른 것으로 써 넣는 것이 가능하다. 메인보드의 BIOS를 업그레이드하기 위해서는 메인보드의 ROM을 바꾸어야 했다. 그러나 이 플레쉬 메모리를 메인보드의 ROM대신 사용하면 일반 사용자들도 BIOS소스로 쉽게 할수 있게 되어 있어 요즈음 메인보드에는 플레시 메모리를 사용하고 있다.

보조기억작치 대용으로 사용 ( PCMCIA(PC Card)  : 하드디스크보다 속도도 빠르고 전력소모도 훨씬 작고, 충격에 강해서 노트북에 많이 사용 )

RAM으로는 사용이 불가능 : 쓰는 작업이 그리 쉽지 않고 또 쓰는 것은 수명이 다하면 쓰지 못한다.

       SIMM 지원하는 펜티엄 보드 -> 16M EDODRAM 2개

2. ROM (Read Only Memory)

 제조 시에 마스크를 이용하여 내용을 영구적으로 기록한 것. 한 번 기록된 내용은 다시 고칠 수 없다. 집적도가 높아 대량 생산에 유리. PROM과 동일한 방법으로 동작.

 전기적인 펄스 신호에 의해 데이터를 저장할 수 있는 반도체 기억장치.

 한 자외선을 쬐거나 전기적으로 내용을 소거한다. 몇 번이고 지운 다음 다시 사용 가능.

자외선을 이용하여 저장된 정보를 지울 수 있는 PROM. 칩 위에 투명한 유리창이 달려 있으며, 여기를 통해 자외선을 쬐게 된다.

전기적으로 저장된 정보를 지울 수 있는 PROM. 일정한 전압을 가하면 그 내용이 지워지며 쓰기 가능.

ROM에 들어있는 프로그램. 컴퓨터 전원을 키는 순간에 램 영역으로 읽어들여져 시스템을 초기화하게 된다.