메모리 장치

기억은 인간의 뇌와 같습니다. 데이터 및 명령어를 저장하는 데 사용됩니다. 컴퓨터 메모리는 데이터가 처리되고 처리에 필요한 명령이 저장되는 컴퓨터의 저장 공간입니다.

메모리는 많은 수의 작은 부분으로 나뉩니다. 각 부분을 셀이라고합니다. 각 위치 또는 셀에는 0에서 메모리 크기에서 1을 뺀 고유 주소가 있습니다.

예를 들어 컴퓨터에 64k 단어가있는 경우이 메모리 장치에는 64 * 1024 = 65536 메모리 위치가 있습니다. 이러한 위치의 주소는 0에서 65535까지 다양합니다.

메모리는 주로 두 가지 유형입니다.

Internal Memory − 캐시 메모리 및 기본 / 메인 메모리
External Memory − 자기 디스크 / 광 디스크 등

메모리 계층 구조의 특성은 위에서 아래로 이동할 때 따릅니다.

스토리지 측면에서 용량이 증가합니다.
스토리지 비트 당 비용이 감소합니다.
CPU에 의한 메모리 액세스 빈도가 감소합니다.
CPU에 의한 액세스 시간이 증가합니다.

램

RAM은 데이터, 프로그램 및 프로그램 결과를 저장하기위한 CPU의 내부 메모리를 구성합니다. 읽기 / 쓰기 메모리입니다. RAM (Random Access Memory)이라고합니다.

RAM의 액세스 시간은 단어에 대한 주소와 무관하기 때문에 메모리 내부의 각 저장 위치는 다른 위치만큼 쉽게 도달 할 수 있으며 동일한 시간이 걸립니다. 우리는 무작위로 매우 빠르게 메모리에 접근 할 수 있지만 비용이 많이들 수도 있습니다.

RAM은 휘발성입니다. 즉, 컴퓨터를 끄거나 정전이 발생하면 저장된 데이터가 손실됩니다. 따라서 백업 무정전 전원 시스템 (UPS)은 종종 컴퓨터와 함께 사용됩니다. RAM은 물리적 크기와 보유 할 수있는 데이터 양 모두에서 작습니다.

RAM은 두 가지 유형입니다.

정적 RAM (SRAM)
동적 RAM (DRAM)

정적 RAM (SRAM)

단어 static전원이 공급되는 동안 메모리가 내용을 유지함을 나타냅니다. 그러나 휘발성으로 인해 전원이 꺼지면 데이터가 손실됩니다. SRAM 칩은 6 트랜지스터 매트릭스를 사용하고 커패시터는 사용하지 않습니다. 트랜지스터는 누설을 방지하기 위해 전력이 필요하지 않으므로 SRAM을 정기적으로 새로 고칠 필요가 없습니다.

매트릭스의 추가 공간으로 인해 SRAM은 동일한 양의 저장 공간에 DRAM보다 더 많은 칩을 사용하므로 제조 비용이 높아집니다.

정적 RAM은 캐시 메모리가 매우 빠르고 작아야하기 때문에 사용됩니다.

동적 RAM (DRAM)

SRAM과 달리 DRAM은 지속적으로 refreshed데이터를 유지하기 위해. 이것은 초당 수백 번 데이터를 다시 쓰는 리프레시 회로에 메모리를 배치하여 수행됩니다. DRAM은 저렴하고 작기 때문에 대부분의 시스템 메모리에 사용됩니다. 모든 DRAM은 메모리 셀로 구성됩니다. 이 셀은 하나의 커패시터와 하나의 트랜지스터로 구성됩니다.

ROM

ROM은 읽기 전용 메모리를 의미합니다. 우리가 읽을 수는 있지만 쓸 수는없는 메모리. 이 유형의 메모리는 비 휘발성입니다. 정보는 제조 과정에서 이러한 메모리에 영구적으로 저장됩니다.

ROM은 전기를 처음 켰을 때 컴퓨터를 시작하는 데 필요한 명령을 저장합니다.이 작업을 부트 스트랩이라고합니다. ROM 칩은 컴퓨터뿐만 아니라 세탁기, 전자 레인지 등의 전자 제품에도 사용됩니다.

다음은 다양한 유형의 ROM입니다-

MROM (Masked ROM)

최초의 ROM은 사전 프로그래밍 된 데이터 또는 명령어 세트를 포함하는 유선 장치였습니다. 이러한 종류의 ROM을 마스크 된 ROM이라고합니다. 저렴한 ROM입니다.

PROM (프로그래밍 가능한 읽기 전용 메모리)

PROM은 사용자가 한 번만 수정할 수있는 읽기 전용 메모리입니다. 사용자는 빈 PROM을 구입하고 PROM 프로그래머를 사용하여 원하는 내용을 입력합니다. PROM 칩 내부에는 프로그래밍 중에 타는 작은 퓨즈가 있습니다. 한 번만 프로그래밍 할 수 있으며 지울 수 없습니다.

EPROM (삭제 및 프로그래밍 가능 읽기 전용 메모리)

EPROM은 최대 40 분 동안 자외선에 노출시켜 지울 수 있습니다. 일반적으로 EPROM 지우개가이 기능을 수행합니다. 프로그래밍하는 동안 전하가 절연 된 게이트 영역에 포획됩니다. 전하에 누설 경로가 없기 때문에 전하가 10 년 이상 유지됩니다. 이 전하를 제거하기 위해 자외선이 수정 창 (뚜껑)을 통과합니다. 자외선에 노출되면 전하가 소멸됩니다. 정상적인 사용 중에 석영 뚜껑은 스티커로 밀봉되어 있습니다.

EEPROM (전기적 삭제 및 프로그래밍 가능 읽기 전용 메모리)

EEPROM은 프로그래밍되고 전기적으로 지워집니다. 약 1 만 번 지우고 다시 프로그래밍 할 수 있습니다. 삭제와 프로그래밍 모두 약 4 ~ 10ms (밀리 초)가 걸립니다. EEPROM에서는 모든 위치를 선택적으로 지우고 프로그래밍 할 수 있습니다. EEPROM은 전체 칩을 지우지 않고 한 번에 한 바이트 씩 지울 수 있습니다. 따라서 재 프로그래밍 프로세스는 유연하지만 느립니다.

직렬 액세스 메모리

순차 액세스는 시스템이 필요한 데이터를 찾을 때까지 메모리 주소의 처음부터 저장 장치를 검색해야 함을 의미합니다. 이러한 액세스를 지원하는 메모리 장치를 Sequential Access Memory 또는 Serial Access Memory라고합니다. 자기 테이프는 직렬 액세스 메모리의 한 예입니다.

직접 액세스 메모리

직접 액세스 메모리 또는 랜덤 액세스 메모리는 시스템이 사용자가 원하는 정보로 직접 이동할 수있는 조건을 나타냅니다. 이러한 액세스를 지원하는 메모리 장치를 직접 액세스 메모리라고합니다. 자기 디스크, 광 디스크는 직접 액세스 메모리의 예입니다.

캐시 메모리

캐시 메모리는 CPU 속도를 높일 수있는 초고속 반도체 메모리입니다. CPU와 메인 메모리 사이의 버퍼 역할을합니다. CPU에서 가장 많이 사용하는 데이터 및 프로그램 부분을 보관하는 데 사용됩니다. 데이터 및 프로그램의 일부는 CPU가 액세스 할 수있는 운영 체제에 의해 디스크에서 캐시 메모리로 전송됩니다.

장점

캐시 메모리는 주 메모리보다 빠릅니다.
메인 메모리에 비해 액세스 시간이 적습니다.
단시간에 실행할 수있는 프로그램을 저장합니다.
임시 사용을 위해 데이터를 저장합니다.

단점

캐시 메모리는 용량이 제한되어 있습니다.
그것은 매우 비싸다.

가상 메모리는 메모리에서 완전히 사용할 수없는 프로세스를 실행할 수있는 기술입니다. 이 체계의 주요 눈에 띄는 장점은 프로그램이 실제 메모리보다 클 수 있다는 것입니다. 가상 메모리는 실제 메모리에서 사용자 논리 메모리를 분리하는 것입니다.

이렇게 분리하면 더 작은 실제 메모리 만 사용할 수있을 때 프로그래머에게 매우 큰 가상 메모리를 제공 할 수 있습니다. 다음은 전체 프로그램을 메인 메모리에 완전히로드 할 필요가없는 상황입니다.

사용자가 작성한 오류 처리 루틴은 데이터 또는 계산에 오류가 발생한 경우에만 사용됩니다.
프로그램의 특정 옵션 및 기능은 거의 사용되지 않을 수 있습니다.
실제로 적은 양의 테이블 만 사용하더라도 많은 테이블에 고정 된 양의 주소 공간이 할당됩니다.
메모리에 부분적으로 만있는 프로그램을 실행할 수있는 능력은 많은 이점을 상쇄합니다.
각 사용자 프로그램을 메모리에로드하거나 스왑하는 데 필요한 I / O 수가 적습니다.
프로그램은 더 이상 사용 가능한 실제 메모리의 양에 의해 제한되지 않습니다.
각 사용자 프로그램은 실제 메모리를 덜 사용하고 더 많은 프로그램을 동시에 실행할 수 있으며 이에 따라 CPU 사용률 및 처리량이 증가합니다.

보조 메모리

보조 메모리는 주 메모리보다 크기가 훨씬 크지 만 느립니다. 일반적으로 시스템 프로그램, 명령 및 데이터 파일을 저장합니다. 보조 메모리라고도합니다. 메인 메모리 용량이 초과 된 경우 오버플로 / 가상 메모리로도 사용할 수 있습니다. 2 차 메모리는 프로세서에서 직접 액세스 할 수 없습니다. 먼저 보조 메모리의 데이터 / 정보가 주 메모리로 전송 된 다음 CPU에서 해당 정보에 액세스 할 수 있습니다. 보조 메모리의 특성은 다음과 같습니다-

Non-volatile memory − 전원이 차단 되어도 데이터가 손실되지 않습니다.
Reusable − 데이터는 사용자가 덮어 쓰거나 삭제하지 않을 때까지 영구적으로 보조 저장소에 보관됩니다.
Reliable − 2 차 저장 장치의 물리적 안정성이 높아 2 차 저장 장치의 데이터는 안전합니다.
Convenience − 권한이있는 사람은 컴퓨터 소프트웨어의 도움으로 데이터를 빠르게 찾고 액세스 할 수 있습니다.
Capacity − 보조 스토리지는 여러 디스크 세트에 많은 양의 데이터를 저장할 수 있습니다.
Cost − 데이터를 기본 메모리보다 테이프 또는 디스크에 저장하는 것이 훨씬 저렴합니다.