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Study/PC 조립

[PC조립/3] 1. 하드웨어 부품 및 호환성 - 메모리

by 꼬부기가우는소리 2020. 4. 25.
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참고 사이트 :

- [위키백과] 반도체 메모리

- [위키백과] 동시 멀티스레딩

- [위키백과] 휘발성 메모리

- [위키백과] 비휘발성 메모리

- [위키백과] DDR4 SDRAM

- [Wikipedia] Memory-level parallelism

- [텀즈] memory ; 메모리

- [텀즈] "알기쉬운 컴퓨터 이야기"[8] - 메모리

- [텀즈] parallel processing ; 병렬처리

- [정보통신기술용어해설] 처리량

- [나무위키] RAM

- [에누리 쇼핑지식>구매가이드] 메모리 레이턴시란 무엇일까요?

- [Haword's blog] [컴퓨터 조립] 4. 메모리,램 어떤걸 사야할까?(램 추천, 용어설명)

- Motherboard VRM Power Guide

 


< 목 차 >
1. 정의 및 역할 
2. 성능

3. 종류 
4. 호환성

[다나와] 삼성전자 DDR4 32G PC4-21300 (정품)

 

 

1. 정의 및 역할

컴퓨터에서 작업을 수행하던 중 처리대상의 내용이나 처리 결과를 임시적으로 보관하는 역할을 한다. 주기억장치, 메인메모리 또는 RAM(Random Access Memory)로 불리는 해당 부품은 프로세서처럼 전자소자로 만들어져 있고 기억할 내용이 전기적인 신호로 저장되기 때문에 하드디스크나 디스켓을 이용하는 것보다 속도가 매우 빠르다.

 

Random Access라는 말은 어느 위치에든 똑같은 속도로 접근하여 읽고 쓸 수 있다는 의미로 메모리의 주소만 알고 그 위치를 지정하면 별다른 지연 없이 바로 접근할 수 있다는 의미다. 메모리의 용량이 크면 작업을 수행 시 진행되는 작업에 대한 내용을 더 많이 저장할 수 있으므로 명령어와 데이터를 가져오기 위해 하드디스크와 같이 속도가 느린 저장장치를 자주 접근할 필요가 없어진다. 보통 램이 많으면 한 번에 많은 일을 수행할 수 있으므로 작업을 펼쳐놓을 수 있는 공간인 '책상'에 비유되기도 한다.

 

 

2. 성능

일반적으로 알고 있는 메인 메모리의 용량은 간접적인 성능이다. 메모리 성능의 지표가 되는 요소는 아래와 같이 총 3가지가 있다.

 

 

- 메모리 레이턴시

 

메모리에 있는 데이터에 대한 요청부터 검색 완료될 때까지의 접근 시간으로 참조 시간, 대기 시간, 지연 시간이라고도 부른다. 데이터 요청 후 실제 데이터 전송이 시작되는데 걸리는 시간을 뜻하기도 한다. 일반적으로는 초 단위로 사용하지만, 현재 주류 메모리들이 비동기식 DRAM이 아닌 동기식 DRAM 계열인 특성상 클럭 사이클 단위로도 취급하는 편이다. 메모리 레이턴시 값을 적게 잡으면 메모리가 더 빠르게 동작하지만 신호를 놓쳐 시스템이 불안정해지기도 한다.  

 

 

- 처리량

 

처리량(Throughput, 처리율)은 CPU가 단위 시간 동안 메모리의 데이터를 읽거나 저장할 수 있는 처리량을 뜻하며, 흔히 대역폭이라고도 부른다. 즉, 주어진 시간 동안 컴퓨터가 처리할 수 있는 데이터, 일의 양 또는 작업량을 의미한다.


일반적으로 바이트/초 단위로 표기하며, '(메모리 클럭 속도) × (메모리 버스 폭) × (메모리 채널 수)'로 계산한다. 제품에 표기된 메모리 대역폭은 이론적인 최대 대역폭으로 실제 대역폭은 표기상 대역폭보다 작게 측정되며, 표기 대역폭에 도달했다 해도 지속적이지 않을 수 있다. 

 

- 메모리 레벨 병렬 처리(MLP)

메모리 레벨 병렬 처리(Memory-Level Parallelism, MLP)는 보류 상태인 여러개의 메모리 작업, 특히 캐시 미스 또는 TLB(Translation Lookaside Buffer) 미스를 동시에 보유할 수 있는 기능을 말한다.

 

- 병렬처리(Parallel Processing) : 프로그램 명령어를 여러 프로세서에 분산시켜 동시에 수행함으로써 빠른 시간 내에 원하는 답을 구하는 작업을 일컫는다.

- 동시 멀티스레딩(Simultaneous multithreading, SMT) : 하드웨어 멀티스레딩을 지원하는 슈퍼 스칼라 CPU의 전반적인 효율성을 개선하기 위한 기술이다. SMT는 하나의 실행에 여러 개의 독립 스레드를 허용함으로써 현대의 프로세서 아키텍처가 제공하는 자원을 더 잘 활용할 수 있다.

- 슈퍼스칼라(superscalar) : CPU 내에 파이프라인을 여러 개 두어 명령어를 동시에 실행하는 기술이다.

 

[다나와] 삼성전자 DDR4 32G PC4-21300 (정품)

 

 

3. 종류

크게 휘발성 메모리와 비휘발성 메모리가 있다.

 

(1) 휘발성 메모리

 

휘발성 메모리(volatile memory)는 저장된 정보를 유지하기 위해 전기를 요구하는 컴퓨터 메모리를 의미한다. 즉, 전원 공급이 중단되면 기억된 내용이 지워지는 메모리다. 주기억장치로 많이 사용된다.

- DRAM(Dynamic Random Access Memory) : 데이터를 유지하기 위해 일정 시간마다 재생(refresh)해 주어야 하는 RAM으로, 일반적으로 말하는 RAM은 보통 DRAM을 의미한다.
- SRAM(Static Random Access Memory) : 전원이 공급되는 동안 데이터가 유지되는 RAM. 일정 시간마다 재생해 주지 않아도 된다.

- SDRAM(Synchronous Dynamic Random Access Memory) : DRAM의 발전된 형태이다. 보통 DRAM 과는 달리 제어 장치 입력을 클록펄스(Clock Pulse)와 동시에 일어나도록 하는 동기식 DRAM이다.

 

- DDR4 SDRAM (Double Data Rate 4th generation Synchronous Dynamic Random-Access Memory, 4세대 2배속 동기 동적 랜덤 접근 기억장치) : 2배속 SDRAM의 일종이다. DDR4 SDRAM은 서로 다른 신호 전압, 물리적 인터페이스, 기타 요인으로 인해 이전 세대의 RAM과는 호환되지 않는다.

 

 

(2) 비휘발성 메모리

 

비휘발성 메모리(non-volatile memory, non-volatile storage, NVM, NVRAM)는 전원이 공급되지 않아도 저장된 정보를 계속 유지하는 컴퓨터 메모리이다. 즉, 전원 공급이 끊어져도 기억된 내용은 지워지지 않는다. 보조기억장치로 많이 사용된다.

- 플래시 메모리(Flash Memory) : 값이 싸고 집적도가 높지만 느리다.
- FRAM (Ferroelectric Random Access Memory) : DRAM과 비슷하지만 데이터를 유지하기 때문에 재생해 주지 않아도 된다.
- PRAM (Phase-change Random Access Memory) : 상변태를 하는 물질을 이용하여 저항차이로 데이터를 저장한다. 디램에 비하여 전력소모가 매우 작은 장점이 있다.

 

 

RAM 제조사는 크게 하이닉스, 마이크론, 삼성전자가 있다. 대부분의 추천글에서 삼성 RAM을 추천하는 것을 볼 수 있다.

 

 

4. 호환성

최근 PC에 사용되는 메모리 램은 DDR3 SDRAM, DDR4 SDRAM 같은 DDR SDRAM 계열이다. 일반적으로 램은 메모리 저장방식뿐만아니라 같은 방식일지라도 클럭수의 속도가 다르면 함께 사용할 수 없거나 불안정할 수 있으나 최근 마더보드의 지원 성능에따라 상호호환이 가능한 경우도 있을수있거나 2개 이상을 함께 사용해야하는 경우도 있다. 그러나 여전히 마더보드차원에서 지원하는 클럭수를 초과해서는 사용할수없다.

 

(1) 용도 : RAM는 노트북용, PC용, 서버용이 나뉘어있다. 따라서, 용도에 맞게 고르도록 한다.

 

(2) 메인보드의 RAM 슬롯

장착할 메인보드의 RAM 슬롯이 구매할 RAM 장착이 가능한 슬롯인지 확인하도록 한다.

또한, 지원되는 메모리 수를 확인하도록 한다. 일반적으로 하나의 메모리만 사용하기 보다는 듀얼 메모리 혹은 그 이상을 사용하는 경우가 많으므로 슬롯의 수가 내가 원하는 장착 갯수와 일치하는지 확인하도록 한다.

 

 

 

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