[혼공컴운] 3주차 - 메모리와 보조기억장치

※혼자 공부하는 컴퓨터구조 +운영체제 개인 공부 정리 내용입니다.

※진도는 하단의 혼공단 13기 커리큘럼을 참고해 주세요.

 

 

진도

저장 장치

전원을 끄면 사라짐 = 휘발성 저장 장치 = RAM
전원을 꺼도 유지 = 비휘발성 저장 장치 = 하드 디스크 / SSD / USB 등

* CPU는 보조기억장치에 직접 접근하지 못해서 일반적으로 RAM에 '실행할 대상'을 저장하는 과정을 거쳐야한다.

 

 

RAM의 종류

1. DRAM (Dynamic RAM)
2. SRAM (Static RAM)
3. SDRAM (Synchronous Dynamic RAM)
4. DDR SDRAM (Double Data Rate SDRAM)

DDR4 메모리 - 구매이력

가장 대중적인 메모리는 DDR4 SDRAM 이다.
(실제로 16GB 두 개 구매해서 사용 중)

 

주소

물리주소 - 메모리 하드웨어 상의 주소
논리주소 - CPU와 실행 중인 프로그램이 사용하는 주소
메모리 관리 장치 (MMU) - 논리주소와 물리주소 간의 변환 

CPU, MMU, 메모리 관계도

 

 

 

캐시메모리

CPU와 메모리 사이에 위치
레지스터보다 용량이 크고 메모리보다 빠른 SRAM 기반 저장 장치  
코어와 가장 가까운 순서로 L1캐시, L2캐시, L3 캐시 라고 호칭 *L = Level
L1캐시와 L2캐시는 CPU(코어)내부에 위치 L3 캐시는 외부에 위치

캐시 메모리 반영된 저장 장치 계층 구조

 

 

보조기억장치

1. 하드 디스크 (HDD) 
2. 플래시 메모리 - USB, SD카드, SSD

*플래시 메모리는 3종류가 있고,  SLC (1bit) > MLC (2bit) > TLC (3bit) 순으로 비싸다.
대용량 저장이 가능한 대신, 속도가 느리고 수명도 짧다. 대신 저렴!

 

입출력 장치

장치 컨트롤러 - 하드웨어에 연결, 컴퓨터 내부와 정보를 주고 받는 역할
장치 드라이버 - 컴퓨터 내부와 정보를 주고 받게 하는 프로그램 (ex 프린트 드라이버 설치)

 

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기본 숙제

p.185 확인 문제 3번

주로 캐시 메모리로 활용됩니다. - DRAM

주로 주기억장치로 활용됩니다. - SRAM

대용량화하기 유리합니다. - DRAM

집적도가 상대적으로 낮습니다. - SRAM

p.205의 확인 문제 1번

레지스터 - 캐시 메모리 - 메모리 - 보조기억장치

 

추가 숙제

RAID 정의 : 여러 개의 물리적 보조기억장치를 하나의 논리적 보조기억장치처럼 사용하는 기술
RAID 종류  : 레벨에 따라서 0 ~ 6이 있고, 파생된 10, 50도 존재. 레벨에 따라 장단점이 다르다.

• RAID 0 : 단순 나누어 저장 / 저장 정보가 안전하지 않음
• RAID 1 : 복사본 방식 = 미러링 / 속도가 0보다 느리고, 복사본만큼 저장용량이 적어짐
• RAID 2,3 : 현재 잘 사용되지 않음 (생략)
• RAID 4 : 복구를 위한 정보(패리티 브티)만 저장, 1의 보안판 / 패리티 저장 장치에 병목 현상 발생
• RAID 5 : 4의 보안으로 패리티 정보 분산 저장 방식
• RAID 6 : 5랑 같지만 서로 다른 2개의 패리티를 두는 방식 / 5보단 느림

 

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공부 후기

설연휴를 즐기고 느즈막히 왔습니다. 😶‍🌫️
너무 즐겨버려서 문제였지만 4주차까지 미룰 순 없다는 의지로 정리했습니다.
저장장치 위주로 공부하다보니 입출력장치는 뒷전이 되어버렸네요.

혼공컴운 13기 커리큘럼

 

자료출처
[컴퓨터 공학 기초 강의] 16강. 메모리의 주소 공간-물리 주소와 논리 주소

[컴퓨터 공학 기초 강의] 17강. 캐시 메모리