Chapter.06 - 메모리와 캐시 메모리

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메모리(RAM)

실행할 프로그램의 명령어와 데이터가 저장되는 장치

전원을 끄면 저장된 것이 날아가는 휘발성 저장장치

메모리 용량이 높을수록 동시에 실행할 수 있는 프로그램이 많아진다.

DRAM (Dynamic RAM)

데이터가 동적이다. 시간이 지나면 데이터가 점차 사라진다.

소비전력이 낮고, 저렴하고, 집적도가 높아 대용량 설계에 용이하다.

주기억장치로 사용된다.

SRAM (Static RAM)

캐시메모리에 사용된다.

SDRAM (Synchronous Dynamic RAM)

클럭 신호와 동기화 된 DRAM

1. SDR SDRAM (Single Data Rate SDRAM)

   한 클럭에 하나씩 정보를 주고받을 수 있다.

2. DDR SDRAM (Double Data Rate SDRAM)

   SDR SDRAM x2
   한 클럭에 두번씩 정보를 주고받을 수 있다.

3. DDR2 SDRAM

   SDR SDRAM x4
   DDR SDRAM x2

4. DDR3 SDRAM

   SDR SDRAM x8

5. DDR4 SDRAM

   SDR SDRAM x16

메모리 주소

물리주소 = 실제 주소

논리주소 = 프로그램마다 부여된 0부터 시작되는 주소

논리주소는 물리주소로 변환해야 제대로 동작한다.

변환 장치 : 메모리 관리 장치 (MMU)

하는 일 : 논리주소 + 베이스레지스터 값 → 물리주소

메모리 보호 기법

한계레지스터 : 논리 주소의 최대 크기를 저장

캐시메모리

CPU의 연산 속도와 메모리 접근 속도의 차이를 줄이기 위함

L1 > L2 > L3 순으로 CPU와 가깝다.

분리형 캐시

명령어와 데이터만을 저장하기 위해 L1I 와 L1D 로 분리한 것

참조 지역성의 원리

캐시메모리는 CPU가 사용할법한 대상을 예측하여 저장

예측한 데이터가 CPU에서 활용되는 경우 = 캐시히트 ←→ 캐시미스

예측은 CPU가 메모리에 접근할 때의 주된 경험을 바탕으로 만들어진 원리로 예측

최근 메모리 다시 접근 경향 : 시간 지역성

접근 메모리 근처 접근 경향 : 공간 지역성