주기억장치의 일부로서 주기억장치에는 RAM(random access memory)와 ROM(read only memory)로 나뉘어 집니다. 전자의 경우는 임의접근기억장치를 말하는 것으로 컴을 끄면 기억된 정보자체도 클리어되어 버리는 매체라 할 수 있는 반면 후자의 경우 ROM은 계속적으로 기억되어(cmos battery) 컴을 끈상태에서도 정보가 계속적으로 유지가 됩니다. RAM은 CPU에서 내린 정보를 가지고 하드디스크 등에 있는 자료들을 처리하기 위해 임시 저장하는 장소라 생각하시고 넘어가도록 하죠.. ^^
Static RAM(SRAM)
SRAM은 일반적인 억세스 타임이 약 25나노세컨드 정도의 가장 빠른 램 입니다. 그러나 가격이 비싸고 하나의 데이타를 저장하는데 있어 DRAM은 하나의 트랜지스터를 이용하는데 반해 SRAM은 두개의 트랜지스터를 이용 하므로 DRAM이 저장할 수 있는 데이타 양의 절반의 데이타 저장용량을 가지게 되지요. 또한 SRAM은 전원이 나가도 계속 그 데이타를 다음의 전원이 들어올 때까지 저장하게 됩니다. 1비트를 나타내는 두개의 트랜지스터는 서로 연결되어 둘중 하나는 in을 나머지 하나는 out을 표시합니다. Synchronous SRAM은 데이타 스트림을 더 빠른 속도로 이동시킬 수 있는데, 주로 90과 100MHz의 펜티엄 캐쉬에 사용됩니다.
Dynamic RAM(DRAM)
데이타를 저장하기 위해 내부 콘덴서를 이용하는데, 하나의 트랜지스터가 콘덴서를 on/off시키게 됩니다. 하지만 이것은 시간이 지나면 충전이 끝나기 때문에 계속적으로 리프레쉬 시켜줘야 정보를 계속 유지할 수 있죠. 또한 DRAM을 한번 읽으면, 그 데이타가 지워지기 때문에 읽자마자 그 내용을 즉시 다시 써줘야 하는 번거로움이 있습니다.
Enhanced DRAM(EDRAM)
마더보드에 있는 레벨2 캐쉬에서 DRAM와 SRAM을 대체하여 사용되 는데, 주로 35ns DRAM의 내부에 256바이트의 15ns SRAM을 조합하여 사용됩니다. SRAM이 한번에 256바이트의 메모리 페이지를 저장할수 있기 때문에, hit했을 시는 15ns의 억세스 타임을 가지고 그렇지 않을 때는 35ns의 억세스 타임을 가지게 됩니다. 레벨 2캐쉬는 칩셋과 메모리 요구 에 부응하기 위해 SIC칩으로 대체되었는데. 이것은 EDRAM이 별개의 쓰기 패스(path)를 가지고 있어서 다른 칩이 없이도 여러 요구들을 실행할 수 있게하여 결과적으로 약 40% 정도의 성능의 향상을 가져 오게 됐습니다.
WRAM(Windows RAM)
삼성에 의해 개발되었는데, 듀얼포트를 가지고 있지만, 가격은 VRAM보다 20%가량 싸고, 성능은 50%가량 빠릅니다. 50MHz의 고속에서 돌아가도록 최적화되어 있다. 그리고, 블럭전송이 가능하며, 텍스트와 패턴 필이 가능하여 주로 비디오 카드에서 사용되죠.
Synchronous DRAM(SDRAM)
이 메모리는 CPU의 지배하에서 비교적 벗어나 있다고 할 수 있습니다. 그것은 칩의 내부에 있는 레지스터가 요구를 받아들이기 때문에 요구된 데이타가 다음에 CPU 요구가 있을 때까지 모으고 있는동안 CPU가 다른 동작을 할 수 있기 때문이죠. 또한 자신의 클럭으로 작동하기 때문에 다른 시스템이 더 빠른 클럭으로 동작할 수 있는 장점도 있습니다. 비디오 카드를 위해 최적화되어 있는 버전도 있습니다.
EDO(Extended Data Output)
fast page mode(Hyper Page Mode)보다 발전된 버전입니다. Single-cycle EDO는 같은 페이지 내에 있는 데이타가 선택되었을 때 한번의 클럭 사이클에 모든 메모리 데이타 처리를 합니다. 그러므로 순차적인 램의 억세스가 있을 경우에도 3번의 클럭 사이클이 아닌 2번의 클럭 사이클로 해결할 수 있다. 또한 레벨2캐쉬를 대체하기도 하고, 다른 콘트롤러를 필요로하지 않기 때문에 마더보드의 공간이 절약되어 노트북용으로 많 이 사용되고 있으며, 또한 배터리 파워도 절약할 수 있게 되었습니다. 간단히 말해 페이지 모드에서 사이클을 줄여줄 수 있어서 대역폭을 늘일수 있는 장점이 있는 것이죠. 그러나 실제로는 그렇게 많이 빠른 것 같지는 않습니 다만, 레벨2 캐쉬가 없을 경우에는 아주 빠른 성능을 보여주는 군요.
비디오 카드의 속도 에 대한 설명.
화면의 변화는 될수 있는한 빨리 일어나야 하는게 좋겠죠. 이것은 우리가 컴퓨터에서 무슨 일을 주로하는 가에 달려 있는데, 그 분류는 다음과 같이 나눌 수 있습니다.
- dos performance: 요즘에는 대부분의 전문 응용프로그램들이 그래픽컬한 환경에서 돌아가므로 game performance와 같이 사용됩니다. 그렇지만, 요즘에는 게임도 더 실제적인 것을 원하 기 때문에 3D로 제작되어 3D performance로 구분할 수 있수 있습니다.
- GUI performance : windows performance, 2D performance - Video display performance : 컴퓨터 상에서 비디오를 보기를 원하는 사람에게는 중요한 사항이 될 수 있을 것입니다.
CPU에서 비디오 칩셋으로 데이타를 전송하는 과정에 대한 설명.
이부분은 버스의 종류와 속도, 메인보드 그리고 보드의 칩셋에 가장 많은 영향을 받습니다. 현재까지 가장 빠른 버스 시스템은 PCI버스이며 , VL버스나 ISA,EISA,NuBus(Mac)에서는 더 느린 성능을 보인다. PCI 버스가 항상 33MHz라는 가장 최고의 속도로 움직이는 것은 아니라 펜티엄 75,90,120,150등에서 주로 25(P75)나 30MHz의 속도로 움직입니다.. 나중에 나온 칩셋은 더 향상된 PCI성능을 보이는데, 인텔의 430HX칩셋 은 인텔의 Triton 430FX칩셋보다 더 빠르다. 결국 PCI성능이 얼마나 좋은가하는 것은 메인보드의 성능에 달린 것이겠죠?.
Windows 카드들에 대한 설명.
Matrox Millenium: 전반적인 윈도우즈 관련프로그램들에 좋은 성능을 나타냅니다. 3D도 꽤 좋은 성능을 보이나, 몇가지 게임에서의 호환성이 문제가 좀 있군요. Diamond Stealth 3D 3000 XL: 출시된지 얼마되지 않지만, Millenium과 거의 같은 성능을 보인다는 군요. Number Nine Imagine 128/2: Millenium 이나 Stealth 3D 3000 만큼은 아니지만, 아주 빠른 전문 윈도우즈 카드라고 할 수 있습니다. Tseng ET6000 chipset을 사용한 카드: 낮은 색상에서는 Millenium보다 빠르지만, 하이칼라 이상에서는 좀 더 느린 단점과 3D enhancement는 없지만, 도스에서 놀라운 호환성을 보입니다.
차세대 RAM 소개(골드뱅크 리더 조상준님의 글입니다)
우리나라 98년 제조업 생산 부분 21% , 전체 수출(통관기준)중 반도체 수출 12.9% 세계 최고의 기술을 갖고있는 DRAM 의 종주국. 우리나라에서 반도체 산업이 얼마나 중요하게 자리하고 있나 짐작이 가는 이야기 들이죠.
CPU의 속도가 빨라 짐에 따라 RAM의 속도가 컴퓨터 시스템 속도에 지장을 주기 시작 했습니다. 그에 따라 DRAM 의 속도도 변화하게 되었지요.
DRAM -> EDO DRAM(50Mhz) -> SDRAM(66Mhz) -> PC100용 SDRAM(100-133Mhz) -> 차세대...
현재 우리가 PC에서 사용하는 RAM 이 PC100용 SDRAM(100Mhz)입니다.
※차세대로 등장한 DRAM은 3가지가 있었습니다.
*램버스사에서 개발한 버스구조를 갖는 램버스 DRAM
*램버스 DRAM은 1992년 미국의 반도체 설계 전문업체인 램버스사가 개발한 버스 구조로, 초고속 데이터베이스 전송용 메모리 제품으로 CPU와 메모리를 중계해주는 램버스인터페이스 회로와 함께 사용되고 램버스채널을 통해 데이터가 전송되므로 속도는 초당 5백MB(2나노초당 9비트)로 이는 초당 20MB의 속도로 데이터를 전송하는 기존의 범용 16메가 D램보다 처리속도가 월등하게 빠릅니다. 현재는 800Mhz 의 속도를 갖는 Direct 램버스 DRAM이 개발되었습니다. (램버스 DRAM의 데이터 bit는 16bit)
*삼성,NEC에서 제안하고 표준화 기구인 JEDEC( Joint Electron Device Engineering Council)에서 채택한 DDR SDRAM
*DDR(Double data rate) SDRAM 은 한번의 클럭신호에 한개의 정보를 주고 받는 기존 메모리의 상식을 파괴해 한번에 두개의 정보를 주고 받을 수 있게 함으로써 기존 메모리 속도를 배로 늘리도록 설계한 것이 DDR의 기술입니다. 속도는 266Mhz 이나 데이터 bit가 64bit로 처리되므로 결과적으로 램버스 DRAM과 비슷한 처리속도를 갖게 됩니다.
현대:
현대 PC133 메모리 모듈은 흔히 볼 수 있는 형태를 가지고 있다. 양면을 모두 사용하며, 한쪽 면에 여덟 개씩 총 16개의 54핀의 RAM을 사용하고 있으며, 7.5ns의 속도를 가지고 있다.
삼성:
삼성의 메모리 모듈은 10ns의 PC100 메모리를 사용했으며, CL 3인 GL모델을 사용했다. 메모리 패키지는 현대와 마찬가지로 TSOP 방식이며, 총 8개의 RAM으로 이루어진 단면 메모리 모듈이다.
메모리의 속도
일반적으로 메모리는 Address bus를 행(Row)과 열(Column)로 나누어서 받아들여서 이를 CPU나 여타 PC의 부분에서 데이터를 주고받을 때에 각각의 부분과 타이밍을 맞추기 위해 Strobe라는 짧은 신호를 보내게 되는데, 행의 Address 신호와 열의 Address 신호를 맡고있는 Strobe 신호가 바로 RAS(Row Address Strobe)와 CAS(Column Address Strobe)이다. 사용자들이 메모리를 선택할 때에 신경을 많이 쓰는 부분중 하나가 바로 CAS Latency인데, 이것은 CAS, 즉 열의 Address 신호를 보내줄 때에 대기하는 클럭의 수이다. 흔히 우리가 쉽게 접할 수 있는 메모리는 이 CAS Latency(이하 CL)가 3인데, 이는 시스템의 버스 클럭에 따라 약간씩 달라지게 된다. 예를 들어 PC100에 CL 3인 메모리를 FSB 66MHz의 셀러론등의 시스템에 설치하면 부팅시 CL을 2로 바꾸라는 권고 메시지가 나타나기도 한다. 이번에 테스트한 PC133 메모리들은 모두 CL 3이었지만, 이를 FSB 100MHz의 CPU와 함께 사용해서 i440BX 메인보드에 설치했을 때에는 CL 2로 설정하라는 메시지가 나타났다.
SPD
메인보드의 바이오스에서 메모리 설정에 관련된 부분을 보면 by SPD라는 항목이 있다(메인보드에 따라서 없는 경우도 있다.). 그렇다면 SPD란 무엇일까? 풀어서 쓰자면 Serial Presence detect이고, 물리적으로 보자면 메모리 모듈의 구석에 붙어있는 작은 8핀의 EEPROM이다. 여기에는 SDRAM 모듈의 용량과 속도, 전압, 어드레스의 행과 열의 수 등을 기록해서 바이오스가 자동으로 메모리의 타이밍을 최적화 하도록 데이터를 제공하는 역할을 한다. 바이오스에서 메모리 설정을 임의로 할 수도 있지만, 초보자들은 SPD를 이용해서 별다른 설정 없이 바로 자동으로 최적화된 설정을 사용할 수가 있는 것이다.
*마지막으로 SyncLink DRAM 여기서 SyncLink DRAM 은 많이 않쓰이기에 램버스DRAM과 DDR SDRAM에 대하여 이야기 하겠습니다.
램버스 DRAM이 16차선 고속도로에 시속 80KM로 차들이 오고간다면
DDR SDRAM은 64차선 국도에 시속 26KM로 차들이 오가는 것으로 생각하면
됩니다. 결과적으로 차들의 이동량은 비슷하게 되지요.
램버스DRAM은 미국의 램버스사에 로얄티를 3% 나 내야 한다고 합니다.
램버스DRAM을 만들지 않으면 되지 않나 생각하실지 모르겠지만 SDRAM 의 한계가 300Mhz 선으로 보고 있고 인텔이 램버스 DRAM을 채택한다고 하니 울며겨자 먹기로 램버스DRAM을 개발하고 있다고 합니다.
또 800Mhz 라는 엄청난 속도로 휴대용 화상전화, 비디오카드 메모리 같은 곳에 꼭 필요하게 됩니다.
CDMA 로 미국의 퀄컴사에 주는 로얄티도 년간 수억달러 였는데...
세계최고를 자랑하는 DRAM 의 종주국인 우리나라에서 원천기술을 개발하지 못해 또 로얄티를 내야하는 상황에 놓여있는 것이 너무나 가슴아픈 일이지 않습니까?