[컴퓨터 구조] RAM

■ RAM의 종류

1. DRAM (Dynamic Ram)

저장된 데이터가 주기적으로 소멸되는 RAM이다. 이를 방지하기 위해 주기적으로 데이터를 재활성화해야 하는 단점이 존재한다. 하지만, 그럼에도 불구하고 우리가 일반적으로 사용하는 메모리는 DRAM이다. 이는 경제적인 이유에서 오는데

소비 전력이 낮고 저렴하면서 집적도가 높기 때문에 대용량으로 설계하기가 용이하기 때문이다. 

 

* 집적도: 집적도란 1개의 반도체 칩에 몇 개의 소자가 들어가 있는지를 나타내는 정도이다. 즉, 집적도가 높다는 것은 소자들이 더 빽빽하게 들어갈 수 있다는 뜻. (출처: 토스)

 

※ 늘 그렇듯 비쌀수록 성능이 좋고 단점이 적으며, 저렴할수록 성능은 비교적 안좋고 단점이 많아진다.

 

2. SRAM (Static Ram)

시간이 지나도 저장된 데이터가 사라지지 않는다. 그러므로 주기적으로 데이터를 재활성화할 필요가 없다. 그리고 속도도 DRAM보다 일반적으로 더 빠르다. 하지만 이러한 장점만큼 단점은 비싸다는 것이다.

	DRAM	SRAM
재충전	필요함	필요없음
속도	비교적 느림	비교적 빠름
소비 전력	적음	높다
집적도	높다	낮음
가격	저렴하다	비싸다
사용 용도	주기억장치 (RAM)	캐시 메모리 (Cache)

 

3. SDRAM (Synchronous Dynamic RAM)

SDRAM은 클럭 신호와 동기화된 DRAM을 의미한다.

 

이게 무엇을 의미하냐면 일단 DRAM 및 SDRAM 모두 데이터를 전하 형태로 저장하므로 주기적인 데이터 재충전이 필요하다.

 

 원래 DRAM은 메모리 컨트롤러가 메모리에 접근할 때마다 필요한 제어신호를 보내 데이터를 읽거나 쓰는데, 시스템 클럭 신호와 동기화 되지 않았으므로, 메모리 액세스 시간이 다소 길어질 수 있다.

 

 하지만, SDRAM은 시스템 클럭 신호에 맞추어 정해진 주기로 데이터 재충전이 이루어지기 때문에 메모리 컨트롤러가 예측 가능하게 메모리 접근을 관리할 수 있다는 장점이 있다. 이러한 원리로 SDRAM은 데이터 전송 속도를 높이는 장점과 더불어 이는 전체 시스템의 성능을 향상 시켜준다.

4. DDR SDRAM (Double Data Rate SDRAM)

최근 가장 많이 사용되는 RAM 종류. SDRAM의 대역폭을 넓혀 속도를 빠르게 만든 RAM이다.

 

* 대역폭(Memory Bandwith) : 데이터를 주고받는 이동 통로

 

영문 약어 DDR의 풀네임인 Double Data Rate을 보면 기존보다 2배 넓혀진 것을 알 수 있다. 이로 인하여 한 클럭에 한 번씩 CPU와 데이터를 주고받을 수 있던 기존 SDRAM보다 전송속도가 두 배 가량 빨라지므로 한 클럭에 두 번씩 CPU와 데이터를 주고받을 수 있게 된다.

 

DDR이전의 SDRAM은 한 클럭당 하나씩 데이터를 주고 받을 수 있으므로 SDR SDRAM(Single Data Rate SDRAM)이라고 일컫는다.

 

 

▼ 기존 Single Data Rate SDRAM

▼ Double Data Rate SDRAM

 

요즈음 나오는 RAM의 종류를 보면 DDR2, DDR3, DDR4가 흔히 보이는데 DDR뒤에 붙는 숫자는 이전 기종보다 2배 메모리 대역폭이 넓어진 RAM이라고 생각하면 된다.

 

즉, DDR2 SDRAM은 DDR SDRAM보다 2배 넓으므로 기존 SDR SDRAM보다 4배 넓은 대역폭이고, DDR3 SDRAM은 SDR SDRAM보다 8배 넓은 대역폭이다. 그러므로 요즘 흔히 사용하는 DDR4는 SDR SDRAM보다 16배 넓은 대역폭을 의미한다.

 

▼ DDR2 SDRAM