[CA] 230223 study

1. RAM

RAM 요약

• Random Access Memory
• CPU가 연산하는 동안 필요로 하는 내용들이 RAM에 저장된다.
• 휘발성 기억 장치다.

DRAM의 작동방식

• DRAM(Dynamic RAM)도 RAM이고, RAM도 결국 memory다. 따라서 memory cell을 가지고 있다.
• 이 memory cell은 capacitor와 transistor를 통해 값을 저장 및 보관한다.
  • capacitor : holds the bit of information: 0 or 1
    • kind of a small leaky bucket that stores electrons: filled with or emptied.
    • as it is leaky, it needs refresh operation to maintain its information
    • the word ‘dynamic’ of DRAM derives from this dynamic refresh operation.
  • transistor : acts as a switch that control circuitry
    • refresh operation 할지 말지, 값을 저장할지 말지와 같은 선택지를 고를 때 사용된다.
      1. refresh 안 할거면 전기를 안 넣는거고, 그러면 전기가 통하면 안된다.
      2. refresh 할거면 전기를 넣는거고, 그러면 전기가 통해야 한다.
    • 위의 1번, 2번 선택지에 대해 각각 작동할 수 있어야 하기 때문에 도체도 부도체도 아닌 반도체가 필요한 것이다!

SRAM의 작동방식

• 위의 예시는 최근에 자주 사용되는 DRAM이고, SRAM은 다음과 같은 방식으로 작동한다.
• SRAM(Static RAM)은 flip-flop으로 구성되어 있다.
• 위의 이유로 SRAM은 refresh 될 필요가 없고, 그래서 DRAM에 비해 더 빠르다.
• 하지만 DRAM에 비해 더 많은 구성 요소를 필요로 하기 때문에 chip 위에 더 많은 공간을 필요로 한다.
  • 그래서 chip 당 메모리 공간이 줄어든다.
    • 그래서 메모리 자체의 값이 올라간다.

DRAM SRAM 비교

• SRAM은 DRAM에 비해 비싸지만 처리 속도가 빠르다. 그래서 CPU의 speed-sensitive cache에 들어간다.
• DRAM은 SRAM에 비해 느리지만 값이 저렴하다. 그래서 larger system RAM space에 사용된다.
  

여태까지는 RAM에 대해 알아봤다. 이 포스팅을 작성한 이유는 RAM과 ROM이 헷갈려서이다. 이제 ROM에 대해 알아보자.

2. ROM

ROM 요약

• Read Only Memory
• 전원 유지와 상관없이 반영구적으로 정보를 기억하는 장치
• 비휘발성 기억 장치다.

ROM과 우리는 구면이다 🧐

• 위의 사진은 ASUS의 BIOS창이다. ROM이 BIOS와 같이 built-in 프로그램과 정보를 담고 있다.
  • BIOS: Basic I/O(input/output) System
• 출고 되는 시점에 정보를 담고 있어야하고, 전원이 공급 및 유지되지 않아도 정보를 담고 있어야 한다. 그래서 필연적으로 비휘발성 메모리의 형태를 지닌다. BIOS 없이 부팅할 수 없고 부팅없이 프로그램을 설치할 수 없다.
• 비휘발성 메모리라는 점과 별개로, 정보의 수정 및 삭제가 불가능하다.

그래서 RAM과 ROM의 차이는?

• 약자가 비슷해서 헷갈렸지만, 알고 보면 작동방식과 그에 따른 역할이 아주 다르다.
• RAM은 CPU의 짝꿍, ROM은 BIOS와 같은 펌웨어를 저장하고 있는 메모리로 생각하자.