| 컴퓨터활용능력 기출문제를 풀면서 메모리 종류를 자주 틀려 한번 정리해봤다. |
1. 보조기억장치
외부기억장치(external memory), 예비기억장치(auxiliary storage)라고도 불리는 보조기억장치(secondary storage)는 주기억장치의 단점을 보완하는 기억장치다. CPU로 직접 액세스할 수 없다는 점이 주기억장치와 다르며, 주기억장치보다 속도가 느리다는 단점이 있지만, 저장 용량이 크고, 전원이 꺼져도 데이터가 유지된다(비휘발성)는 장점이 있다.
컴퓨터는 일반적으로 입출력 채널을 사용해 보조기억장치에 엑세스하고 원하는 데이터를 주기억장치로 전송한다.
현대의 컴퓨터 시스템은 일반적으로 주기억장치보다 2배 이상 큰 보조기억장치를 가지고 있는데, 이는 보조기억장치가 주기억장치보다 저렴하기 때문이다.
| 하드디스크 드라이브(HDD, Hard Disk Drive) (=하드디스크(hard disk)) (=고정디스크(fixed disk)) |
컴퓨터 본체에 부착되어 있는 대용량 기억장치 |
| 고체형 드라이브(SSD, solid-state drive) (=고체형 디스크(solid-state disk)) (=고체형 장치(solid-state device)) (=반도체 저장장치(semiconductor storage device)) |
하드디스크 드라이브에 비해 속도가 빠르고 기계적 지연, 실수 확률 및 발열 소음이 적어 소형화, 결량화 할 수 있는 하드디스크 대체 저장장치 |
| CD-ROM(compact disc read-only memory) | '콤팩트 디스크-읽기 전용 기억장치'라는 뜻으로, 650MB의 대용량 정보 저장이 가능한 읽기 전용 매체 |
| 디지털 비디오 디스크(DVD, Digital Video Disc) (=디지털 다목적 디스크(DVD, Digital Versatile Disc)) |
4.7~17GB의 대용량 정보 저장이 가능한 매체로, 뛰어난 화질과 음질의 멀티미디어 데이터 저장이 가능하다. |
| 블루레이 디스크(BD, Blu-ray Disc) (=블루레이(Blu-ray)) |
HD급 고화질 비디오를 저장할 수 있는 차세대 광학장치로, 디스크 1장에 25GB 이상 저장이 가능하다. |
보통은 위 정도의 보조기억장치만 대강 알고 있으면, 시험에서 틀릴 일은 없다. 그러나 보조기억장치가 위 5종류밖에 없는 건 아니다. USB에 자리를 내어준 플로피 디스크(floppy disk), USB 메모리(USB memory), USB라고 더 자주 불리는 USB 플래시 드라이브(USB flash drive)나 지금은 거의 쓰지 않는 자기테이프(magnetic tape)와 천공테이프(punched tape), 천공카드(punched card), 아직도 유닉스와 유닉스 계열에서도 종종 사용 중인 램 디스크(RAM disk)라고도 불리는 램 드라이브(RAM drive) 등이 존재한다.
2. 자기저장방식과 자기 디스크
자기저장(Magnetic storage) 혹은 자기기록(magnetic recording)은 자화(磁化)된 매체에 데이터를 저장하는 방식을 말한다.
자기저장방식은 데이터를 저장하기 위해 다른 패턴의 자화가능한 재료에서 다양한 패턴을 사용하며, 비휘발성 메모리이기도 하다. 이 자기 저장 방식으로 저장되는 정보는 하나 이상의 판독 기록 헤드를 사용해 엑세스된다.
그리고 이러한 자기저장방식으로 데이터를 기록하는 디스크를 자기 디스크라고 한다. 즉, 자기 디스크는 음반 모양의 둥근 원판 양면에 자성 물질을 입혀서 데이터를 읽고 쓸 수 있도록 한 보조기억장치다. 이 자기 디스크는 어떻게 구성되어 있을까?
섹터(sector)는 트랙을 구성하는 최소 단위로, 디스크에서 가장 작은 저장 단위다. 디스크를 나눈 한 칸 한 칸이 모두 섹터다. 이 섹터가 나열된 것이 트랙(track)이다. 단어 뜻 그대로 이 트랙은 데이터가 저장되는 경로를 말한다. 참고로 이 섹터와 트랙은 모두 물리적으로 존재한다.
한편, 실린더(cylinder)는 표면에 동일한 트랙들의 집합을 표현하는 논리 단위를 말하며, 연속된 섹터가 모인 논리 단위를 클러스터(cluster)라고 한다. 다만, 실린더와 클러스터는 논리 단위이기 때문에 물리적으로 존재하진 않는다.
위 4가지 구성요소 중 가장 중요한 것은 기본 단위인 섹터겠지만, 단위 환산을 할 때는 트랙이 중요하다.
인치 당 트랙을 나타내는 단위인 TPI(Track Per Inch)가 있다. 이 단위는 디스크의 기록 밀도 단위로서 중요한 역할을 띈다.
| 1TPI = 지름 1인치에 들어가는 트랙 수 |
이 단위는 최종적으로 디스크 용량을 계산할 때 꼭 필요한 단위다. 이제 메모리류에 대해 살펴보자.
3. 메모리류
3-1. 캐시 메모리(cache memory)
캐시 메모리(cache memory)는 CPU와 주기억장치에 위치하여 컴퓨터의 처리 속도를 향상시키는 역할을 하는 메모리로, 접근 속도가 빠른 정적 램(SRAM)을 사용한다. 이 캐시 메모리에는 데이터뿐만 아니라 프로그램도 들어가며, 데이터와 메인 메모리에 있는 데이터가 항상 일치하는 것은 아니다. 캐시 메모리의 효율성은 적중률(hit ratio)로 나타낼 수 있으며, 적중률이 높을수록 시스템의 전체적인 속도가 향상된다.
크게 자주 반복되는 연산 처리를 하는 저장공간인 L1캐시(1차 캐시)와 CPU가 필요로 하는 데이터를 저장해두는 기억공간인 L2 캐시(2차 캐시)로 나뉜다.
참고로 이 캐시 메모리는 일종의 버퍼라고 할 수도 있다.
3-2. 가상 메모리(virtual memory)
가상 메모리(virtual memory)는 주기억장치의 용량을 실제보다 크게 활용할 수 있도록 하기 위하여 실제 자료를 보조기억장치에 두고 주기억장치에 있는 것과 같이(주기억장치처럼) 처리시킬 수 있는 메모리다. 주기억장치의 용량 제한으로 발생하는 문제를 해결한다.
3-3. 연상 메모리(associative memory)
연상 메모리(associative memory) 혹은 연관 메모리는 메모리에 저장된 데이터를 찾는데 있어서 메모리 주소보다 데이터 내용으로 접근하여 찾는 메모리다. 이 연상메모리는 명시적 기억으로 일화 기억을 기초로 한다.
3-4. 버퍼 메모리(buffer memory)
버퍼 메모리(buffer memory) 혹은 메모리 버퍼 레지스터(MBR, Memory Buffer Register)는 CPU와 주변장치 사이에 발생하는 전송 속도의 차이를 해결해 주는 임시 기억장소다. 종류에 따라 키보드 버퍼, 프린터 버퍼 등이 있다.
3-5. 플래시 메모리(flash memory)
플래시 메모리(flash memory)는 전원이 공급되지 않아도 내용이 지워지지 않는 비휘발성 메모리이자 EEPROM의 일종이다. 디지털 카메라, MP3 플레이어, 휴대전화 등에 사용한다.
| 캐시 메모리 | CPU와 주기억장치 사이에 위치 정적 램(SRAM) 주로 사용 적중률(hit ratio) 높음->시스템 전체적인 속도 향상 L1캐시(1차 캐시) : 자주 반복되는 연산 처리를 하는 저장공간 L2 캐시(2차 캐시) : CPU가 필요로 하는 데이터를 저장해두는 기억공간 |
| 가상 메모리 | 보조기억장치의 일부를 주기억장치처럼 사용 |
| 연상 메모리(연관 메모리) | 데이터의 저장된 내용의 일부를 이용해 기억장치에 접근 |
| 버퍼 메모리 | 두 장치간의 속도 차이를 해결하기 위해 중간에 데이터를 임시로 저장 |
| 플래시 메모리 | EEPROM의 일종 비휘발성 메모리 MP3 플레이어, 개인용 정보 단말기, 휴대전화, 디지털 카메라 등에 널리 사용 블록 단위로 저장됨 |
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