컴퓨터 부품 (메모리, Random Access Momory ; RAM) (6)

메모리 (RAM)

 

 

사용자가 자유롭게 내용을 읽고 쓰고 지울 수 있는 기억장치. 컴퓨터가 켜지는 순간부터 CPU는 연산을 하고 동작에 필요한 모든 내용이 전원이 유지되는 내내 이 기억장치에 저장된다. '주기억장치'로 분류되며 보통 램이 많으면 한번에 많은 일을 할 수 있기에 '책상'에 비유되곤 한다.

 

메인 메모리에 주로 사용되는 RAM은 일반적으로 전원이 차단되면 내용이 지워지는 휘발성 기억 장치이다. 다만 이는 RAM마다 조금씩 차이가 있다. 예를 들어 SRAM은 전원이 차단되자마자 즉시 데이터가 지워지지만, DRAM은 전원이 차단되자마자 그 즉시 데이터가 지워지는 것은 아니며 대략 5분 정도의 시간이 걸리는데 이는 DRAM은 내부에 전류를 일시적으로 저장하는 역할을 하는 축전기가 들어가 있기 때문으로 액체 질소등으로 냉각시킬 경우 1주일 정도는 데이터가 저장 가능하다고 한다. 그러나 이 특성이 전원이 끊어진 상태에서 데이터 신뢰성이 보장 된다는 말은 아니다. 이런 특성으로 인해 속도는 느리지만 전원이 끊어져도 정보를 저장할 수 있는 자기 테이프, 플로피디스크, 하드디스크 같은 보조 기억 장치가 나오게 되었다. 

 

실질적으로 보조 기억 장치의 용량이 아무리 커도 메모리가 적으면 PC는 제성능을 발휘하기 어려우나, PC가 점점 대중화되고 사용하기 쉬워지며 가격이 급락하는 바람에 그 존재감이 점점 옅어지고 있다. 그리고 메모리라고 하면 USB 메모리와 착각 당하기까지 하는 것이 바로 이 메모리라는 존재이다.

 

전원이 꺼져도 지워지지 않는 NVRAM도 있으나 현재의 RAM을 대체하지는 않는다. 21세기 초부터 계속해서 떡밥을 뿌렸던 PRAM, MRAM, FeRAM 등이 그것. 열로 인한 물질의 상전이나 자기장 (을 사용한 스핀 정렬) 같은 물질의 온갖 특성들을 동원해서 전원이 꺼져도 정보를 저장하는 방식이다. 실용화되면 처리와 저장을 동시에, 즉 CPU와 RAM과 하드디스크 / SSD의 기능을 동시에 가질 수도 있다지만 PRAM을 제외하고는 아직 연구소 바깥으로 나오지 못했고 연구소 바깥으로 나온 PRAM인 옵테인 메모리 역시 DRAM을 대체하기는 커녕 일반 사용자용 시장에서는 실패하고 서버용으로나 메모리 계층 구조 한 부분을 차지하고 있을 뿐이다. 자기장을 사용한 MRAM이 2012년 후반기에 실험적으로 자동차에 사용된 정도가 고작이며 실용화되도 하나같이 차폐 기술을 적용하지 않으면 우주선엔 사용이 불가능할 정도로 민감하며, ReRAM은 2GB 단일 모듈을 소니-마이크론에서 시연한 수준 정도에 올라왔을 뿐이다.

 

STT-MRAM은 자기를 이용하는 특성 때문에 읽기 / 쓰기 수명이 반영구적이며 다른 차세대 램에 비해 안정적으로 작동하는 편이다. 또한 랜덤 액세스가 비교적 빠른 편이라 유력한 차세대 램의 후보로 여겨졌으나 비교적 소비전력이 큰 편이고 SRAM의 동작 속도에 비해 다소 느린 편이며 셀 집적화의 한계로 고용량을 실현하기가 어려워 현재로써는 SRAM 타입의 캐시 메모리 위주인 LLC (Last Level Cache)를 대체하는 정도가 될 것이라고 한다. 한편 PRAM은 빛을 이용하는 특성 때문에 소비 전력이 너무 커 개발이 더뎌진 상황이라 메모리뿐만 아니라 스토리지 용도로도 사용될 수 있는 차세대 램은 ReRAM이 될 것이라고 한다. 여전히 비휘발성 차세대 RAM의 갈 길은 멀지만 지속적인 연구로 상황이 점차 나아지고 있다.

 

메모리는 반드시 가장 낮은 처리속도와 대역폭을 가진 메모리를 기준으로 따른다. 장착되어 있는 메모리 용량 총합이 최종 용량이 된다. 같은 대역폭을 가진 메모리는 합쳐진다.

대역폭 : 메모리가 한 번에 처리할 수 있는 데이터 양을 의미 xxxxMhz : 메모리가 동작하는 처리 속도를 의미

 

메모리는 아무리 고성능의 메모리가 장착되어 있어도 어느 하나가 그보다 낮은 사양일 경우 고성능이 아닌 낮은 사양의 메모리를 따라가 성능이 저하된다.

 

https://namu.wiki/w/RAM