1cpu 내부
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메모리 구조
메모리 구조
첫 번째 수준: 일반 레지스터 파일
레벨 2: 명령어 및 데이터 버퍼 스택
레벨 3: 캐시 메모리
레벨 4: 주 메모리(DRAM)
다섯번째 레이어: 온라인 외부 저장소(하드 디스크 드라이브)
여섯 번째 레이어: 오프라인 외부 저장소(테이프, 광디스크 저장소 등)
이것이 저장소 계층 구조입니다~~~ 주로 접속 속도에 반영됩니다~~
2 동작 특성
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메모리 구조
메모리 구조 ① 여러 개의 메모리를 설정하고 병렬로 작동하도록 하세요. 본질: 병목 현상이 발생하는 구성 요소 수를 늘리고 병렬로 작동하도록 하여 고정된 병목 현상을 완화합니다.
② 다중 레벨 스토리지 시스템, 특히 메모리 대역폭이 시스템 성능에 미치는 영향을 줄이는 최고의 구조적 솔루션인 캐시 기술을 사용합니다. 본질: 병목 부분을 여러 조립 라인 부품으로 나누어 작업 시간의 중복을 늘리고 속도를 높여 고정 병목 현상을 늦춥니다.
③ 마이크로프로세서 내부에는 다양한 버퍼 메모리를 설정해 메모리 접근에 대한 부담을 줄인다. CPU의 레지스터 수를 늘리면 메모리에 대한 부담도 크게 완화될 수 있습니다. 본질: 일시적인 병목 현상을 완화하는 데 사용되는 버퍼링 기술입니다.
1. RAM(Random Access Memory)
RAM의 특징은 컴퓨터를 켜면 운영 체제와 애플리케이션에서 실행 중인 모든 데이터와 프로그램이 저장된다는 것입니다. 그 안에 저장된 데이터는 언제든지 수정하고 액세스할 수 있습니다. 해당 작업에는 지속적인 전원 공급이 필요합니다. 시스템 전원이 꺼지면 시스템에 저장된 모든 데이터와 프로그램이 자동으로 지워지며 복원할 수 없습니다.
3 특정 구조 분류
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다양한 구성 요소에 따라 RAM 메모리는 다음 18가지 유형으로 나뉩니다.
01 .DRAM(동적 RAM, 동적 랜덤 액세스 메모리)
가장 일반적인 RAM입니다. 진공관과 커패시터가 비트 저장 장치를 형성합니다. DRAM은 각 메모리 비트를 비트 저장 장치에 전하로 저장합니다.
메모리 구조
메모리 구조 단위에서는 커패시터의 충전과 방전을 이용하여 저장 동작을 수행하는데, 커패시터 자체에는 누설 문제가 있으므로 반드시 몇 마이크로초마다 새로 고쳐집니다. 그렇지 않으면 데이터가 손실됩니다. 액세스 시간과 방전 시간은 약 2~4ms로 일관됩니다. 가격이 상대적으로 저렴하기 때문에 주로 컴퓨터의 메인 메모리로 사용됩니다.
02. SRAM(Static RAM, Static Random Access Memory)
정적이란 메모리의 데이터가 언제든지 액세스할 필요 없이 거기에 있을 수 있음을 의미합니다. 6개의 전자관이 하나의 비트 저장 장치를 형성하고 있어 커패시터가 없기 때문에 지속적인 충전 없이도 정상적으로 작동할 수 있어 일반 동적 랜덤 처리 메모리보다 빠르고 안정적으로 처리할 수 있어 캐시로 자주 사용됩니다.
03.VRAM(비디오 RAM, 비디오 메모리)
주요 기능은 그래픽 카드의 비디오 데이터를 디지털-아날로그 변환기로 출력하여 작업 부하를 효과적으로 줄이는 것입니다. 그래픽 디스플레이 칩의. 듀얼 데이터 포트 설계를 채택했는데, 그 중 하나는 병렬 데이터 출력 포트이고 다른 하나는 직렬 데이터 출력 포트입니다. 고급 그래픽 카드의 고급 메모리에 주로 사용됩니다.
04.FPM DRAM(Fast Page Mode DRAM, Fast Page Switching Mode Dynamic Random Access Memory)
DRAM의 개선된 버전으로 대부분 72PIN 또는 30Pin 모듈입니다. 기존 DRAM이 BIT의 데이터에 접근할 때 데이터를 읽고 쓰기 위해서는 행 주소와 열 주소를 각각 한 번씩 전송해야 합니다.
FRM DRAM이 행 주소를 트리거한 후 CPU가 요구하는 주소가 동일한 행에 있으면 행 주소를 출력하지 않고 계속해서 열 주소를 출력할 수 있습니다. 일반 프로그램의 주소와 메모리에 배열된 데이터의 주소는 연속적이므로, 이 경우 행 주소, 열 주소를 연속적으로 출력하면 필요한 데이터를 얻을 수 있다. FPM은 메모리를 512B부터 수 KB까지 여러 페이지로 나누어 연속적인 영역의 데이터를 읽을 때 빠른 페이지 전환 모드를 통해 각 페이지의 데이터를 직접 읽을 수 있어 메모리 읽기 효율성이 크게 향상됩니다. 속도. 1996년 이전, 486 시대 초기, 펜티엄 시대에는 FPM DRAM이 널리 사용되었습니다.
05.EDO DRAM(Extended Data Out DRAM, Extended Data Output Dynamic Random Access Memory)
FPM 이후에 등장한 메모리 종류로 보통 72Pin, 168Pin 모듈이 쓰인다. 각 BIT 데이터에 액세스할 때 행 주소와 열 주소를 출력하고 유효한 데이터를 읽고 쓸 수 있기 전에 일정 시간 동안 안정화되도록 허용해야 하며 다음 BIT의 주소를 출력해야 하는 FPM DRAM과 같을 필요는 없습니다. 이 읽기 및 쓰기 작업이 완료될 때까지 기다려야 합니다. 따라서 출력 주소를 기다리는 시간을 크게 단축할 수 있으며, 액세스 속도는 일반적으로 FPM 모드보다 약 15배 빠릅니다. 일반적으로 미드레인지 이하 펜티엄 마더보드의 표준 메모리에 사용되며, 이후 486 시스템에서는 EDO DRAM을 지원하기 시작했습니다. 1996년 말부터 EDO DRAM이 구현되기 시작했습니다. .
메모리 구조
메모리 구조 06.BEDO DRAM(Burst Extended Data Out DRAM, Burst Extended Data Output Dynamic Random Access Memory)
이것이 개선되었습니다. Micron이 제안한 새로운 EDO DRAM은 다음 주소를 추적하기 위해 칩에 주소 카운터를 추가합니다. 이는 버스트 읽기 방식입니다. 즉, 데이터 주소가 전송된 후 나머지 3개의 데이터를 각각 한 사이클 내에 읽을 수 있으므로 한 번에 여러 데이터 세트에 액세스할 수 있으며 속도가 EDO보다 빠릅니다. DRAM은 빠릅니다. 하지만 BEDODRAM 메모리를 지원하는 마더보드는 거의 없고 지원을 제공하는 모델도 극소수(VIA APOLLO VP2 등)에 불과해 빠르게 DRAM으로 교체되었습니다.
07.MDRAM(Multi-Bank DRAM, multi-slot Dynamic Random Access Memory)
MoSys에서 제안한 메모리 사양으로, 내부적으로 소형 A 스토리지의 여러 카테고리로 구분됩니다. 뱅크(BANK)는 여러 개의 독립적인 소형 유닛 매트릭스로 구성되며, 각 스토리지 뱅크는 외부보다 빠른 데이터 속도로 서로 연결되며 일반적으로 고속 디스플레이 카드나 가속기 카드에 사용됩니다. 호스트 컴퓨터 수. 보드는 L2 캐시에 사용됩니다.
08.WRAM(Window RAM, Window Random Access Memory)
한국의 삼성이 개발한 메모리 모드는 VRAM 메모리를 개선한 버전인데 차이점은 제어 회로에 있습니다. 1~20개 그룹의 입출력 컨트롤러가 있으며, EDO의 데이터 액세스 모드를 채택해 속도가 비교적 빠르다. 또한 전문적인 드로잉 작업에 사용할 수 있는 블록 이동 기능(BitBlt)도 제공한다.
09. RDRAM(Rambus DRAM, 고주파 동적 랜덤 액세스 메모리)
램버스사가 독자적으로 설계하고 완성한 메모리 모드로 일반적으로 속도는 500~530MB/s에 달합니다. DRAM의 10배가 넘는다. 그러나 이 메모리를 사용한 후에는 메모리 컨트롤러에 상당한 변경이 필요하므로 일반적으로 전문적인 그래픽 가속 어댑터 카드나 TV 게임 콘솔의 비디오 메모리에 사용됩니다.
10.SDRAM(Synchronous DRAM, 동기식 동적 랜덤 액세스 메모리)
CPU와 FSB 클럭 동기화를 달성하는 메모리 모드입니다. 일반적으로 168핀 메모리 모듈이 사용됩니다. 그룹의 작동 전압은 3.3V입니다.
소위 클록 동기화는 메모리가 CPU와 동시에 데이터에 액세스할 수 있음을 의미하며, 이는 대기 주기를 취소하고 데이터 전송 지연을 줄여 컴퓨터의 성능과 효율성을 향상시킬 수 있습니다.
11. SGRAM(Synchronous Graphics RAM, 동기 그래픽 랜덤 액세스 메모리)
SDRAM의 개선된 버전으로, 32비트마다 블록을 기본 액세스 단위로 사용합니다. 개별 접근한 데이터를 쉽게 검색하거나 수정할 수 있어 전체 메모리 읽기 및 쓰기 횟수가 줄어듭니다. 또한 도면 요구에 맞게 그래픽 컨트롤러가 추가되었으며 블록 이동 기능(BitBlt)이 제공되어 훨씬 효율적입니다. SDRAM보다
12.SB SRAM(Synchronous Burst SRAM, 동기 버스트 정적 랜덤 액세스 메모리)
일반 SRAM은 점점 빨라지는 CPU 속도에 적응하기 위해 비동기식입니다. 작동 시계를 시스템과 동기화하는 데 필요한 것이 SB SRAM이 생산되는 이유입니다.
13.PB SRAM(파이프라인 버스트 SRAM, 파이프라인 버스트 정적 랜덤 액세스 메모리)
CPU FSB 속도의 급격한 증가로 인해 이에 맞는 메모리에 대한 요구 사항이 높아졌습니다. 파이프라인 버스트 SRAM은 액세스 클럭을 효과적으로 확장하여 액세스 속도를 효과적으로 높일 수 있기 때문에 동기식 버스트 SRAM을 대체하기 위한 불가피한 선택이 되었습니다.
14.DDR SDRAM(Double Data Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory)
SDRAM을 대체하는 제품으로 크게 두 가지 특징을 가지고 있습니다. 첫째, SDRAM보다 속도가 빠릅니다. 두 배의 개선이 이루어졌습니다. 둘째, DLL(Delay Locked Loop: 지연 고정 루프)이 데이터 필터 신호를 제공하는 데 사용됩니다. 현재 메모리 시장의 주류 모델입니다.
15.SLDRAM(Synchronize Link,Synchronize Link Dynamic Random Access Memory)
이것은 확장된 SDRAM 구조 메모리로, 고급 동기화 회로를 추가하는 동시에 논리 제어 회로도 변경되었습니다. 개선되었으나 기술적 지표로 인해
메모리 구조
메모리 구조를 실용화하기는 어렵다.
16.CDRAM(CACHED DRAM, 동기식 캐시 동적 랜덤 액세스 메모리)
미쓰비시전기(Mitsubishi Electric Company)가 최초로 개발한 특허 기술로 외부 핀과 외부 핀을 기반으로 합니다. DRAM 칩의 내부 DRAM 사이에 SRAM을 삽입하여 보조 캐시로 사용합니다. 현재 거의 모든 CPU에는 효율성을 높이기 위해 레벨 1 CACHE가 장착되어 있습니다. CPU 클럭 주파수가 기하급수적으로 증가함에 따라 CACHE를 선택하지 않을 경우 시스템 성능에 미치는 영향은 점점 커질 것이며, CACHE에서 제공하는 레벨 2 CACHE도 마찬가지입니다. DRAM will CACHE는 CPU의 1차 CACHE의 부족한 부분을 보완하기 위해 사용되므로 CPU 효율성을 크게 향상시킬 수 있습니다.
17.DDRII(Double Data Rate 동기식 DRAM, 2세대 동기식 이중 속도 동적 랜덤 액세스 메모리)
DDRII는 1999년 DDR의 원래 SLDRAM 동맹이 해체된 것입니다. 미래의 새로운 기존 연구개발 결과를 DDR과 통합해 표준을 마련했다. DDRII의 세부 사양은 아직 결정되지 않았습니다.
18.DRDRAM(Direct Rambus DRAM)
램버스사가 설계하고 개발한 차세대 주류 메모리 표준 중 하나입니다. 버스는 컨트롤러의 크기를 줄일 수 있을 뿐만 아니라 데이터 전송의 효율성도 높일 수 있습니다.
2. ROM(READ Only Memory)
ROM은 가장 간단한 반도체 회로로, 부품이 정상적으로 작동할 때 한 번에 제작됩니다. 데이터는 영구적으로 저장되며 수정할 수 없습니다. 일반적으로 PC 시스템의 프로그램 코드, 마더보드의 BIOS(기본 입출력 시스템) 등에 사용됩니다. 읽기 속도는 RAM보다 훨씬 느립니다.
4 구성요소 분류
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ROM 메모리는 다음과 같은 5가지 유형으로 구분됩니다.
메모리 구조
메모리 구조 1. MASK ROM(마스크 읽기 전용 메모리)
ROM 메모리를 양산하려면 제조사가 원본 데이터를 샘플로 ROM이나 EPROM을 먼저 만든 뒤 복사해야 한다. 샘플은 MASK ROM이며, MASK ROM에 구운 데이터는 절대 수정할 수 없습니다. 비용은 상대적으로 낮습니다.
2.PROM(Programmable ROM, Programmable Read-Only Memory)
레코더로 쓸 수 있는 ROM 메모리이지만 한 번만 쓸 수 있습니다. "One Time Programmable Read-Only Memory"(One Time Progarmming ROM, OTP-ROM)라고도 합니다. PROM이 공장을 떠날 때 저장된 내용은 모두 1이며 사용자는 필요에 따라 일부 장치에 데이터 0을 쓸 수 있습니다(일부 PROM은 공장을 떠날 때 모든 데이터가 0이고 사용자는 일부 장치에 1을 쓸 수 있습니다). 단위) , "프로그래밍" 목적을 달성하기 위해.
3.EPROM(Erasable Programmable, Erasable Programmable Read-Only Memory)
삭제 기능이 있는 ROM 메모리로 내용을 지우고 쓰기 전에 다시 프로그래밍할 수 있습니다. 내부는 IC 카드에 자외선을 조사하여 지워야합니다.
메모리 구조
메모리 구조의 투명창. 이 유형의 칩은 비교적 쉽게 식별할 수 있습니다. 프로그래밍된 EPROM 칩의 "석영 유리 창"은 일반적으로 직사광선을 방지하기 위해 검정색 자체 접착 종이로 덮여 있습니다.
4.EEPROM(Electrically Erasable Programmable, Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)
기능 및 사용법은 EPROM과 동일하지만 차이점은 데이터를 지우는 방식입니다. 20V 정도의 전압으로 클리어됩니다. 또한 데이터 쓰기를 위해 전기 신호를 사용할 수도 있습니다. 이러한 유형의 ROM 메모리는 주로 PnP(플러그 앤 플레이) 인터페이스에 사용됩니다.
5. 플래시 메모리
IC를 뽑지 않고도 마더보드에서 직접 내용을 수정할 수 있는 메모리의 일종이다. 데이터를 쓸 때 원래 데이터를 먼저 지워야 새 데이터를 쓸 수 있다는 단점이 있는데, 데이터 쓰기 속도가 너무 느리다는 것입니다.