dram의 종류

[가이아]

SDRAM (Synchronous DRAM )

SDRAM(Synchronous DRAM )은 오늘날 70%이상의 컴퓨터에서 사용되어지는 램이다. 일반적으로 시스템 램으로 사용되는 SDRAM은 2가지 종류로 이용되는데 하나는 익히 알려진 시스템의 메인 메모리로 사용되는 것이고 다른 하나는 VGA에 사용되는 프레임 버퍼로 사용되는 것이다.

Main Storage : 메인 메모리로의 사용은 L2 캐쉬와 CPU 사이의 갭을 제거하기 위해서 보다 빠른 메모리가 요구됨에 따라 이용되고 있다. 큰 프로그램의 멀티테스킹은 L2 캐쉬의 성능 저하를 불러일으키게 된다. 이에 따른 시스템의 성능저하는 CPU가 DRAM에 데이터에 접근하기 위해서 기다려야 하는 데에서 발생하게 된다. 그렇기 때문에 이를 보다 효과적으로 관리하기 위해서는 큰 L2캐쉬와 보다 빠른 DRAM이 요구되는 것이다.

Frame Buffer : 일반적으로 SDRAM은 비디오 램으로 사용되기 시작했다. 엑서스 사이클을 한번에 3개를 처리하는 장점으로 Wide I/O 인터페이스를 이용하여 그래픽 컨트롤러를 통해 비디오 데이터의 병렬 처리를 지원하고 있다.

SDRAM은 CPU가 사용하는 메인클럭을 받아서 동작시키는 고속메모리로서 메인클럭에 IO를 동기시켜서 고속으로 동작이 가능하도록 해주는 것이다. 일반적으로 시스템의 메인 메모리로 사용되지만 요즘에는 저가라는 장점을 살려 VGA에 많이 이용되는 추세이다. 예전에 사용되는 EDO램보다 빠른 SDRAM은 처음에는 66Mhz 급이 출시되었으나 현재에는 이보다 빠른 100Mhz급에서부터 150Mhz에 이르기까지 다양한 종류를 가지고 있다. 그리고 SDRAM은 속도향상과 메모리에 로드된 데이터의 보호를 위해서 전원을 공급해주는 딜레이를 없애버렸다. SDRAM은 원천적으로 64bit로 동작하기 때문에 상당한 성능을 보장해주게 된다. 데이터의 처리에 있어서 주소의 접근, 데이터 접근, 출력까지의 처리를 3개의 파이프라인으로 분담하여 처리함으로서 각각의 클럭에 동기하여 처리가 가능하다. 그러므로 초기 출력은 약간 느릴 수가 있지만 그 이후부터는 월등히 빠른 속도로 처리가 가능하게 된다.

램버스 DRAM 과 DDR SDRAM

무어의 법칙 대로 지난 1년 반동안 CPU는 두 배 이상 발전을 거듭해 이제는 기가대 클럭을 가진 CPU를 주위에서 흔히 볼 수 있게 되었습니다. CPU와 함께 컴퓨터를 이루는 핵심 부품인 램의 성능 역시 많은 개선이 있었지만 아직까지 CPU의 속도를 따라가기에는 역부족인 것처럼 보입니다. CPU의 주력 제품이 300~500MHz에서 1GHz대로 바뀌는 동안 램은 66, 100MHz 에서 100, 133MHz 정도로 성능이 개선되었을 뿐입니다. 이런 CPU와 램간의 성능 차이는 데이터의 병목현상을 발생시키게 되고 CPU가 제 성능을 발휘하지 못하게 되 시스템의 처리능력 저하로 나타나게 됩니다.

현재 주로 사용되고 있는 SDRAM도 처음 발표되었을 때는 CPU와의 병목 현상을 해결해줄 뛰어난 성능의 메모리로 각광을 받았지만, CPU의 속도가 너무 빠른 성장을 거듭해 이제는 133MHz SDRAM 으로도 차세대 CPU를 제대로 지원하지 못하게 되었습니다. 따라서 SDRAM 규격으로는 더이상 빠른 CPU에 맞는 성능을 제대로 발휘할 수 없게 되어 새로운 메모리 규격이 필요 하게 되었습니다. 차세대 메모리 규격으로 인텔에서 지원하고 있는 메모리가 램버스D램(RDRAM)입니다.

램버스D램(RDRAM)은 사실 규격이 발표된지는 꽤 오래된 메모리입니다. 현재 SDRAM 을 대체할 새로운 메모리 경쟁과 마찬가지로, 과거 EDO RAM 을 대체할 새로운 메모리로 여러 개의 규격이 경쟁을 벌였습니다. 물론 결과야 SDRAM의 승리였지만, 당시에도 RDRAM은 SDRAM과 함께 경쟁을 했었습니다. 하지만 RDRAM은 SDRAM 보다 빠른 속도에도 불구하고 기존 DRAM과의 호환성 문제가 약점이었고 또한 당시까지는 RDRAM의 빠른 속도를 꼭 필요로 할 만큼 CPU의 클럭이 높지도 않은 상황이었습니다. 하지만 이제 높아진 CPU 클럭에 맞춰 고성능의 메모리를 필요로 하게 되었고, 인텔에서는 펜티엄 4에 사용할 메모리로 RDRAM을 선택했습니다.

인텔에서는 이미 오래전부터 RDRAM 사용을 위해 많은 투자를 했었지만 SDRAM의 대중성과, 버그로 인한 820칩셋의 실패 등 때문에 RDRAM 사용에 실패했었습니다. 하지만 인텔에서는 앞으로 850칩셋과 함께 펜티엄 4에서 RDRAM을 사용하기로 결정을 했고, 실제로도 펜티엄 4에서는 RDRAM 정도 성능의 메모리를 필요로 합니다. 850 칩셋은 듀얼 채널 인터페이스를 지원하기 때문에 메모리의 전송 대역 폭을 두배로 늘릴 수 있습니다. 펜티엄 4는 시스템 버스 클럭이 400MHz로 3.2GB/sec의 전송 대역 폭을 가지는대, 듀얼 인터페이스에서 PC800 RDRAM을 사용하게 되면 1.6GB/sec인 대역 폭이 두배로 늘어나 CPU와 동일한 시스템 대역폭을 같게 됩니다.

하지만 RDRAM은 SDRAM 비해 상당히 낮은 버스 폭을 가지고 있는 약점이 있습니다. RDRAM의 버스 폭은 16bit로 대용량 처리의 복잡한 작업을 할 경우 64bit의 SDRAM 에 비해 처리 속도가 낮아지게 됩니다. 또한 버스 폭이 4배 낮기 때문에 PC800의 RDRAM이 PC200의 SDRAM과 같은 전송 대역폭을 갖게 됩니다.

그 외에도 RDRAM은 몇 가지 문제를 가지고 있습니다. 아직 대중화가 되기에 지나치게 고가인데다, 펜티엄 4 850 칩셋 시스템에서 사용하기 위해서는 RDRAM 두 개를 한조로 사용해야 하는 등 불편한 점이 있습니다. 또한 인텔의 독주를 막기 위해 VIA, SiS, ALi, AMD 등 여러 회사들이 연합해 DDR SDRAM 을 새로운 차세대 메모리로 사용하기 위해 나서고 있습니다.

DDR SDRAM은 이미 고급 그래픽 카드용 등으로 많이 사용되어온 메모리로, 시스템 클럭의 상승과 하강 두 곳에서 모두 출력이 나오도록 함으로 기존 SDRAM 에 비해 두 배의 속도를 갖는 메모리입니다. RDRAM 과 비슷한 수준의 속도를 내면서도 기존 SDRAM을 기반으로 하고 있기 때문에 호환성이 뛰어나다는 장점과, 제조비용 또한 보다 저렴하다는 장점을 갖고 있습니다. SDRAM을 기반으로 하고 있기 때문에 기존 SDRAM 제조라인을 약간만 수정하면 바로 생산을 할 수 있으며 메인보드등 지원 주변 기기 또한 SDRAM에 맞게 제조하는데 드는 비용이 그리 크지 않은 편입니다.

아직까지 RDRAM 이나 DDR SDRAM 모두 완전한 제 성능을 발휘할 수 있는 플랫폼이 나오지 않은 상태기 때문에 논란의 여지가 있지만, 대략 두 메모리를 비슷한 사양에서 테스트 할 경우 엇비슷한 성능이거나 DDR SDRAM 쪽이 약간 더 빠른 것으로 알려져 있습니다.(두 제품에 관한 구체적인 속도 비교는 그래픽 정보 35번을 참고하시기 바랍니다.)

하지만 꼭 DDR SDRAM 이 유리한 것만은 아닙니다. 무엇보다 RDRAM 뒤에는 인텔이라는 세계 최대의 반도체칩 제조업체가 버티고 있다는 것이 중요한 사실입니다. 여전히 PC시장에서 1위의 점유율을 기록하며 독점체제를 유지하고 있는 인텔에서, 막대한 자본력을 투자한 RDRAM을 실패하도록 버려둘 리 없기 때문입니다. 내년이면 인텔에서 보다 저렴한 가격의 4i 아키텍처의 RDRAM을 출시할 예정이고, 삼성과 도시바등 여러 메모리 제조 업체들에 대한 투자 조건으로 RDRAM의 생산 증가를 약속 받아논 상태입니다. 따라서 얼마 지나지 않아 DDR SDRAM 과 비슷한 수준의 가격대로 내려갈 것으로 예상됩니다.

현재 상황에서 RDRAM 과 DDR SDRAM 중 어느 쪽이 승리해 시장을 장악하게 될지 섣불리 예측하기 힘든 상황입니다. 또한 어쩌면 어느 한쪽도 시장을 완전히 얻지 못하고 공존하게 될 가능성도 있다고 할 수 있겠습니다.

FPM DRAM (Fast Page Mode DRAM)

더 새로운 형태의 DRAM이 나오기 이전에, PC에서는 FPM DRAM이 가장 일반적인 종류의 DRAM이었다. Page mode DRAM은 본래 행을 지속적으로 새로 지정하지 않고서도 메모리를 액세스할 수 있다. 인접하는 메모리 셀의 열을 읽어나가며 CAS 신호가 계속 변화하는 동안에도, RAS 신호는 활성화된 채 그대로 유지된다. 이것이 바로 액세스 시간을 줄여주고, 전력소모를 낮추어주는 요인이다. FPM DRAM을 위한 클록 타이밍은 대체로 6-3-3-3이다 (액세스 설정을 위해 3 클록 사이클, 그리고 최초 액세스에 3 클록 사이클, 그리고 초기설정에 기반을 두고 이어지는 3개의 각 액세스마다 3 클록 사이클이 할당됨을 의미한다).

EDO RAM (extended data output RAM)

EDO RAM[이디오 램]은 램의 한 유형으로서 인텔 펜티엄과 같은 속도가 빠른 마이크로프로세서가 메모리로부터 데이터를 읽어내는 시간을 개선한 칩이다. EDO RAM은 처음에는 66 MHz 펜티엄에 최적화 되었다. 더 빠른 컴퓨터를 위해서는 다른 형태의 램인 SDRAM이 추천된다

SDRAM & ESDRAM

SDRAM (synchronous dynamic random access memory)

SDRAM[에스디 램]은 클록속도가 마이크로프로세서와 동기화되어 있는 DRAM의 다양한 종류를 모두 일컫는 일반 명칭이다. 클록속도의 동기화는 주어진 시간 내에 프로세서가 수행할 수 있는 명령어 개수를 증가시키는데 도움을 준다.

SDRAM의 속도는 나노초를 쓰지 않고 메가헤르츠(MHz)로 나타내는데, 이렇게 하면 버스 속도와 램칩 속도를 비교하기가 더 쉽기 때문이다.

ESDRAM (Enhanced Synchronous Dynamic DRAM)

ESDRAM은 SDRAM칩 내에 작은 SRAM을 가지고 있는 메모리로서, Enhanced Memory Systems이라는 회사에서 개발되었다. 이것은 더 빠른 SRAM으로부터 많은 액세스가 이루어질 것이라는 것을 의미한다. SRAM과 SDRAM이 같은 칩 상에 있기 때문에, SRAM이 데이터를 가지고 있지 않은 경우에는 둘 사이에 넓은 대역의 버스가 확보된다. ESDRAM은 Enhanced Memory Systems의 EDRAM 아키텍처의 동기화 버전이다. EDRAM과 ESDRAM 장치들은 모두 cached DRAM의 범주 안에 포함되며, 주로 L2 캐시메모리로 사용된다.

ESDRAM은 소켓7 프로세서용 SDRAM 부문에서 DDR SDRAM과 경쟁하고 있는 듯 하다.

RDRAM

Rambus and Direct Rambus (RDRAM and DRDRAM) ; 램버스와 디렉트 램버스

램버스 DRAM은 초당 1.6 GB의 데이터 전송을 보장하는 메모리 서브시스템이다. 이 서브시스템은 램과 램 콘트롤러, 그리고 램을 마이크로프로세서 및 주변장치들과 연결시켜주는 버스로 구성되어 있다. 디렉트 램버스 (DRDRAM)는 램버스사에 의해 개발된 기술로서 1999년 초에 인텔 마이크로프로세서에 사용되었다. 고속 램은 3차원 대화형의 게임 그리고 멀티미디어 운영 등과 같은 시각 집약적인 인터페이스의 발전을 가속화할 것으로 기대된다. 램버스는 기존의 메인메모리 기술인 DRAM을 대체할 목적을 가지고 있다. 비디오캠과 같은 주변장치들로부터 Firewire와 AGP 등을 사용한 더 빠른 데이터 전송속도를 구현하려면, 데이터를 컴퓨터로 전송하고, 램에 적재하고 그리고 마이크로프로세서를 통하여 그것을 화면이나 다른 출력장치로 옮기는 데 있어 병목현상을 줄이는 것이 대단히 중요하게 된다.

디렉트 램버스는 DRAM의 8 비트 버스를 사용하는데 비해, 그보다 더 빠른 16 비트 버스를 사용한다. 램의 속도 800 MHz에서 최고 데이터 전송속도는 1.6 GB를 기록한다. 디렉트 램버스는 램으로부터 마이크로프로세서나 디스플레이 장치에 좀더 가까이 있는 캐시 메모리 계층으로 데이터를 옮기기 위해 파이프라이닝을 사용함으로써, 최고 8개 까지의 연산들이 동시에 진행될 수 있다. 램버스는 기존의 마더보드 표준에 맞추어 설계되었다. 마더보드 접속장치에 삽입되는 부품을 램버스 인라인 메모리 모듈 (RIMM)이라고 부르는데, 이것은 기존의 DIMM을 대체할 수 있다.

DRDRAM에 대안으로 제시된 것은 SLDRAM (SyncLink DRAM)이다.

DDR SDRAM

DDR SDRAM (Double Data Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory)

DDR SDRAM은 이론적으로는 RAM의 속도를 적어도 200 MHz까지 향상시킬 수 있다. 이것은 시스템 클록의 상승단과 하강단 모두에서 출력이 나오도록 함으로써, 상승단에서만 출력이 나오는 것에 비해 두 배의 출력이 나올 잠재 가능성이 있다. 다수의 소켓7 칩셋 제작회사들이 이러한 형태의 SDRAM을 지원할 것으로 기대된다.

SDRAM (synchronous dynamic random access memory)

SDRAM[에스디 램]은 클록속도가 마이크로프로세서와 동기화되어 있는 DRAM의 다양한 종류를 모두 일컫는 일반 명칭이다. 클록속도의 동기화는 주어진 시간 내에 프로세서가 수행할 수 있는 명령어 개수를 증가시키는데 도움을 준다.

SDRAM의 속도는 나노초를 쓰지 않고 메가헤르츠(MHz)로 나타내는데, 이렇게 하면 버스 속도와 램칩 속도를 비교하기가 더 쉽기 때문이다.

메모리(Memory)의 정의

컴퓨터 안에서 데이터나 프로그램을 기억하는 장치로 넓은 의미로는 하드 디스크나 플로피 디스크 등의 외부 기억 장치(보조 기억 장치)도 포함되지만 단지 메모리 라고 하는 경우는 CPU(중앙 처리 장치)가 직접 읽기나 쓰기를 할 수 있는 RAM이나 ROM 등의 반도체 기억 장치를 의미하는 경우가 거의 대부분입니다.

특히 RAM을 이용한 CPU의 작업 영역은 주 기억 장치(메인 메모리)라고 불리는데 컴퓨터의 성능을 크게 좌우하는 중요한 장치입니다.

RAM (Random Access Memory)의 용량이 크면 RAM보다 속도가 더 느린 하드디스크를 자주 읽지 않아도 되기 때문에 데이터를 가져오는 속도가 빨라지죠.

메모리는 CPU가 필요로하는 데이타와 명령어 체계를 보관하는 장소로써, 인간의 기억·기록능력을 전자적 수단에 의해 실현하는 장치로 컴퓨터나 통신기기, 방송기기, 교육·오락기기 등의 중요한 구성요소가 되며 또 그 자원(resource)이 되는 컴퓨터 시스템을 만드는데 필수적인 요소중 하나랍니다.

이것은 데이타를 디스크 드라이브나 롬과 같은 기억장치 보다 더 빠르게 접속하게 합니다.또한 컴퓨터의 과반수가 기억계로 이루어져 있으며 정보를 저장·보관하고 필요한 시점에서 빼낼 수 있는 장치를 메모리라 부르는데 그 기억장치 또는 정보를 축적해 두는 기능을 갖는 반도체소자·회로의 단위를 기억소자 또는 축적소자라고 부르며 그것들의 집합체를 기억부품이라고 합니다.

2. 메모리의 구성 요소

메모리의 구성요소를 간략히 설명하자면 트랜지스터(transistor)와 충전기(capacitor)의 두가지 요소로 구성되어 있다고 볼 수 있습니다.

캐퍼시터는 메모리에서 하나의 싱글 '비트'로 나타나는 전하를 포함하고 있습니다.

만일 캐퍼시터가 여기에 전하를 갖고 있다면, 컴퓨터는 '1'의 가치를 입력하게 됩니다.

반대로 전하를 갖고 있지 않다면 '0'이 입력됩니다.

메모리 칩은 이러한 수백개의 유닛을 포함하고 있는데 그 가치는 메모리 칩의 가지는 수용량으로 결정됩니다.

물론 메모리는 간단한 것이 아닙니다. 메모리 칩은 로직 게이트를 포함하고 있는데 로직게이트가 메모리 칩을 추출하고 충전기에 데이타를 삽입하죠.

3. 메모리의 SPEED

메모리의 억세스 속력은, 일반적으로 나노세컨드(ns)로 측정되는데, 측정이 믿을 만한 것은 아닙니다. 억세스 속력은 메모리 테스크가 주어진 데이타 조각을 찾고 호출된 장치로 다시 돌아오는 시간과 관계 합니다.

프로세서는 억세스 메모리 가능곳에서의 가속률에 사용하죠.

사실 이러한 것중 일부는 프로세서 오퍼레이터가 메모리 스피드를 훨씬 앞지르는데 필수불가결한 것이 됩니다.

그리고 메모리는 피시에서 병목상태가 되기도 합니다.

특정한 메모리 형태들 즉 EDO DRAM, SDRAM,VRAM, RAMBUS 그리고 WRAM은 이런 문제들을 극복할 수 있으며 SDRAM, RDRAM등은 MHz 단위로 측정됩니다.

4. 메모리 관련 용어정리

RAM

SDRAM

RDRAM

DDRAM

DRAM

SRAM

ROM

SLDRAM

SGRAM

EP-ROM

EEP-ROM

Flash Memory

뱅크

가상 메모리

버퍼 메모리

메인 메모리

CMOS 메모리

기본 메모리

비디오 메모리

메모리 버스

RAM(Random Access Memory)

램이란 랜덤 억세스 메모리의 약어로 기술적으로 이것은 데이타가 다른 성능의 손실 없이 어떤 포인트에서 메모리를 유도한다는 뜻이다. 이것은 필요한 부분을 얻을 때까지 읽기를 계속해야 하는 드라이브와는 다르다. 사실, 램이란 외부장치에 의해서 읽고 쓰기되는 전자적 메모리의 한 종류라 할 수 있다.컴퓨터가 제대로 작동하려면 될 수 있는 한 여유있는 만큼의 램(RAM)을 가지는 것이 중요하다. 모든 컴퓨터는 모두 본 뉴만 설계(von Neumann architecture)를 기반으로 하기 때문에 같은 방법으로 램을 이용한다.프로그램과 데이터 모두 영구 저장소(보통은 하드 드라이브나 플로피 디스크인)에서 불려와서 램에서 작동하게 된다. 일반적으로 더 많은 램을 가질수록 더 많은 양의 데이터와 대 용량 프로그램을 다룰 수 있다. 비록 실제적으로는 많은 데이터가 작동 공간을 확보하게 하기 위해 램의 많은 데이터가 더 느린 실제 메모리를 보충하는데 쓰여진다.

컴퓨터의 메인 메모리(주 기억 장치)로 사용되는데 메인 메모리에 관한 것을 RAM이라고 부르기도 한다. 판독만 할 수 있는 ROM과는 달리 RAM은 데이터의 읽기, 쓰기, 삭제를 할 수 있고 자기 테이프가 데이터를 찾기 위해 처음부터 주소를 차례차례 읽어나가야 하는 반면 고속으로 어떤 위치에라도 바로 접근(access)할 수 있다(random access). RAM은 그때그때 필요한 데이터를 잠깐 저장하는 장치이기 때문에 자주 사용하지 않는 데이터를 스스로 지우고 새로운 데이터를 그 곳에 넣기 때문에 어떠한 상황에서도 메모리가 부족해 지지는 않는다.

SDRAM(Synchronous DRAM)

동기식 DRAM이란 뜻으로, 정보를 기억하는 메모리 셀의 구조는 DRAM과 동일하다. CPU가 메모리에서 데이터를 가져오기 위해

사용되는 시스템 버스 클럭(FSB)을 직접 받아서 동작하기 때문에 양방향(CPU↔메모리)으로 데이터를 교환하여 CPU와 동일한 속도로 데이터를 처리한다.

DRAM은 처음 개발된 이래로 계속 asynchronous 동작을 해왔다. 즉 어드레스를 전달 받은 후 일정 시간이 지난 후 데이터를 내 보내게 되기 까지는 외부의 상황(주로 CPU)과 무관하게 내부 회로가 동작을 하였으나 최근에는 이를 개선하여 CPU의 시스템 클럭과 DRAM의 동작을 동기화(synchronize)시켜서 억세스 타임을 빠르게 하고자 개발된 것이synchronous DRAM이다. 원래 DRAM은 위에서 설명한 바와 같이 random access를 주로 하게 되나 최근의 응용에서는 그래픽 데이터 등의 처리가 많아졌으므로 연속적인 데이터를 호출하는 경우가 빈번하게 되었다. 따라서 일련의 연속적인 데이터를 출력할 경우에는 다음에 호출할 메모리 셀의 어드레스를 현재의 데이터를 처리하는 동안 미리 입력을 시킴으로 해서 칩의 동작 속도를 빠르게 하는 것이 가능하다. 이러한 동작에서는 칩 내부의 회로에서 현재의 어드레스와 다음의 어드레스가 혼동될 우려가 있으므로 내부의 모든 회로의 동작을 클럭에 동기시켜 각 클럭마다 동작하는 회로들을 구분하여야 한다. 이러한 synchronous 한 동작을 하기 위해서는 기존의 FPM이나 EDO와는 전혀 다른 회로의 설계가 필요한데 SDRAM의 동작 속도는 클럭이 바뀔 때마다 데이터가 나가므로 serial access time이 클럭 속도와 동일하여 FPM이나 EDO같은 asynchronous 제품보다 훨씬 빠르다.

RDRAM(Rambus DRAM)

동화상이나 화려한 3차원 그래픽을 한번에 처리할 수 있도록 개발된 차세대 메모리다.

미국의 반도체 회사인 램버스사가 개발한 메모리로 속도는 600MHz와 800MHz로 SDRAM 보다 10배가 빠르기 때문에 초당500MB까지

데이터를 처리할 수 있다. 메인보드의 i820 칩셋부터 램버스 DRAM 소켓이 추가될 것이다.

Rambus DRAM은 미국의 벤처 기업인 Rambus 회사가 제안한 규격을 따르는 것으로 기본적으로는 synchronous한 동작을 한다. 이 제안은 일반의 asynchronous DRAM이나 synchronous DRAM과는 달리 기존의 DRAM에다 Rambus logic이라 불리는 특수한 기능을 가진 회로를 DRAM칩 내부에 같이 설계하여야 한다. 이는 물론 빠른 속도의 데이터 입출력을 위한 것인데 이 때문에 칩의 면적이 기존의 DRAM보다 약 20% 커지게 되고 설계가 복잡해 진다. RDRAM의 다른 특징은 어드레스 및 데이터의 입출력들이 기존의 DRAM처럼 구분되어 있는 것이 아니고 Rambus 채널이라 불리는 버스선을 따라 규약 에 의해 결정된 대로 전달되어야 하므로 제약이 많다. RDRAM의 또 다른 특징은 DRAM 칩 뿐 아니라 DRAM 주위에 존재하게 되는 연결 소켓, 페키지의 설계 및 보드의 배선 설계 등 total solution을 규약으로 설정하고 있으므로 여기에 참여한 회사는 소자업체, 소켓업체, 콘트롤러 업체 등 제품별로 구분되어 있고 또한 로열티를 부담하여야 한다. 현재 상용화되어 있는 제품 중 가장 빠른 제품은 18M bit, 600MB/sec (1.6ns) 정도의 속도로 데이터를 전달하므로 현존하는 DRAM종류 가운데서는 가장 빠르다. 다만 RDRAM과는 달리 IEEE(국제 전기전자 공학회)에서 표준으로 지정되어 있고 open architecture, open standard 형태를 취하고 있으므로 참가 회사들의 로열티 부담이 없다. 현재까지 참여사들의 움직임이 적극적이지 않아 SLDRAM 제품이 상용화되어 있지 않았으나 RDRAM 진영에 대응하여 컨소시움을 법인 형태로 전환하고 활동이 활발해 졌다. 참고로 국내의 반도체 3사는 소자업체의 특성상 시스템업체의 요구에 부응해야 하므로 RDRAM진영과 SLDRAM진영에 모두 들어 있다.

DDR(Double Data Rate SDRAM)

삼성전자가 최초 개발한 것으로 350MHz의 속도를 가진다.

전송속도는 1.6GB/초로 삼성, 현대, 후지쯔 등의 반도체 제조회사가 합의한 차세대 고속 SDRAM의 표준이다.

현재 램버스디램과 표준경쟁을 하고 있으며, 184핀 DIMM 소켓을 사용한다.

VIA사의 Chipset에 적용될 예정. SS가 선봉에 있는 제품으로100MHz로 동기하여 200MHz Data Rate를 갖는 제품이다.

DDR은 기본적으로synchronous DRAM인데 최근 Rambus DRAM 진영에 대응하여 급속히 세를 얻어가고 있다. 일반 SDRAM에서는 클럭의 한쪽 edge (positive edge)에서만 DRAM 내부의 여러 회로가 동기되어 동작되는데 비해 DDR에서는 문자 그대로 클럭의 양쪽 edge에서 모두 다 동기되어 동작되므로 이론적으로는 두 배의 효율이 가능하다. DDR 진영에 참가하는 회사들은 최근 표준 규격에 합의하는 등 차세대 제품으로서 Rambus DRAM과 경쟁하리라 예상된다.

DRAM(Dynamic Random Access Memory)

RAM의 일종. 컴퓨터의 주 기억 장치에 사용되는 반도체 기억 소자의 하나로 random access라는 말의 의미처럼 프로세서의 작업이 시작 점으로부터 순차적으로 진행되는 것이 아니라 메모리와 데이터의 어떤 저장 공간이라도 바로 접근 하기 때문에 읽기 쓰기를 자유롭게 할 수 있다. 트랜지스터 저항에 의해 전하를 축적한 회로를 기억 소자에 이용한다. 정보의 기억이 전하 충전으로 이루어지고 전하는 전원이 꺼지지 않아도 시간과 함께 서서히 감소하기 때문에 일정 시간마다 기억 지지를 위한 재 기록을 해야 하고 컴퓨터의 전원이 꺼지면 기억 내용은 소거된다. 그러나 SRAM에 비해 회로가 단순하고 집적도가 높고 속도는 빠른 반면 가격은 싸기 때문에 컴퓨터의 메인 메모리는 대부분 DRAM이 사용된다.

SRAM(Static Random Access Memory)

SRAM은 DRAM과는 달리 동작 속도가 빠르고 프리차지 사이클이 필요하지 않다. 내부의 회로들도 DRAM과는 달리 static logic으로만 설계한다. SRAM에서의 이진정보의 저장은 그림2에서 나타낸 것과 같이 두개의 인버터로 만들어진 래치와 두개의 access 트랜지스터로 구성되어 있다. 인버터 내부에는 전원 전압과 연결된 노드가 있어서 전하의 누설을 보충해 줄 수 있는 구조이므로 DRAM처럼 refresh가 필요치 않다. SRAM에는 부하의 종류에 따라 여러 가지 형태를 갖는데 첫째는 저항 부하 셀로서 고 집적화에 유리하다. SRAM은 DRAM과는 달리 refresh동작이 필요치 않으므로 저전압에서도 데이터 유지가 가능하므로 저전력용은 배터리로 동작할 수 있는 시스템에서의 정보 저장용으로 쓰이고 있다.

ROM(Read Only Memory)

ROM에는 그 쓰임새에 따라 제조 시 데이터가 프로그램 되지 않은 상태로 판매되어 사용자가 직접 필요한 정보를 현장에서 프로그램하여 쓰는 필드 프로그래머블ROM과 제조 시 사용자의 주문에 의한 데이터를 미리 프로그램하여 판매하는 마스크 ROM종류가 있다. 필드 프로그래머블ROM은 내부의 메모리 셀에 퓨즈 형태의 구조가 있어 프로그램시에는 전기적으로 퓨즈를 절단하는데 절단된 퓨즈에는 전류가 흐르지 않으므로 전류의 흐름 여부에 따라 이진 정보를 구분하여 낸다. 지금은 필드 프로그래머블ROM보다 여러 번 고쳐 쓰기가 가능한 EPROM이 대부분 쓰이거나 고쳐 쓸 필요가 없이 고정된 데이터가 필요한 곳에는 대부분 마스크 ROM을 사용하고 있다.

SLDRAM(Sync. Link. DRAM)

COMPAQ사의 지원이 있을 예정인 제품이다.

SGRAM

램의 한 종류로써 그래픽 관련장비에 적합하게 만들어진 SDRAM의 한 종류로 3D 가속기 등의 고속 전송을 위한 제품이다.

EP-ROM(Electrically Programmable Read Only Memory)

EPROM은 문자 그대로 읽기,쓰기 및 지우기가 모두 가능한 반도체 메모리이다. 특별히 지우기가 들어가는 이유는 비휘발성으로 분류되는 메모리에서의 쓰기 동작은 반드시 지우기 동작이 필요하기 때문이다. 이와는 구분되게 RAM종류에서는 쓰기 동작은 이전의 정보를 덮어쓰기 때문에 따로 지우기 동작이 필요치 않다.

EEP-ROM

EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)

ROM은 한번 기억시키면 지워지지 않는 기본적인 특성을 가지고 있다. 이러한 단점을 극복하기 위해 개발된 것으로

전기적인 신호나 소프트웨어에 의해 ROM 안의 내용을 지우고 다시 새로운 것으로 기억시킬 수 있는 것이다.

EPROM이 지우기 동작을 위해서 장착된 시스템으로부터 뽑아내어 자외선 광원에 노출시켜야 측면에서 불리 하므로 요즈음은 거의 쓰이지 않는다.

Flash Memory

전원이 꺼져도 저장된 내용이 지워지지 않는 비휘발성 메모리로 PC의 바이오스를 저장하는데 사용된다.

플래쉬 메모리 플래쉬 메모리는 "flash erase"가 가능한 EEPROM뜻이다. EEPROM에서 선택 트랜지스터를 제거하여 집적도가 높게 제조할 수 있도록 한 것인데 선택 트랜지스터가 없으므로 지우기 동작시에 여러 개의 메모리 셀을 블록 혹은 섹터 단위로 한꺼번에 지운다. 비휘발성 메모리 가운데서 가장 쓰기가 편리하고 집적도 측면에서도 유리하므로 플래쉬 메모리가 처음 등장했을 때는 하드 디스크를 대체할 수 있을 것으로 생각했으나 터널 산화막의 신뢰성 문제로 개발속도가 늦어져 하드 디스크의 대체보다는 현재 시장이 급속하게 확대되고 있는 디지털 카메라의 정보저장이나 음성 데이터의 일시 저장, 휴대용 통신기기의 정보저장 등에 이용되고 있다.

뱅크(Bank)

주 기억장치인 메모리에서 독립적으로 데이터를 읽어내거나 써넣을 수 있는 정보의 단위이다.

가상 메모리(Virtual Memory)

시스템을 좀더 빠르게 사용하고 싶다면 메모리가 충분해야 한다. 메모리는 주기억장치로 램을 뜻한다.

메모리가 크면 클수록 시스템의 성능은 최적화되고 빨라진다.

그런데 32MB 램을 장착한 시스템이나 64MB 시스템이나 모두 프로그램을 실행하거나 사용하는데 아무 지장은 없다. 다만 64MB 시스템이 32MB보다 더 속도가 빠르다. 그런데 왜 속도가 빠르고 램이 부족한 32MB 시스템에서 메모리 부족 에러가 나타나지 않는 것일까? 그것은 윈도우가 부족한 램을 가상 메모리로 대처해서 사용하기 때문이다. 가상 메모리는 하드디스크의 일정 공간을 마치 램처럼 사용하는 것을 말한다. 즉 부족한 램을 하드디스크의 여유 공간을 대신 사용하는 것이다.

버퍼 메모리(Buffer Memory)

하드웨어가 받아들인 정보를 기억하기 전에 일시적으로 이 정보를 저장하는 장소를 말한다. 일반적으로 정보를 기억하기 전에는 일정한 시간이 필요한데, 하드웨어에 따라서는 그 시간이 오래걸리는 경우가 있다. 버퍼 메모리가 없다면 이 시간 동안 하드웨어는 다른 일을 못하게 된다. 버퍼 메모리는 이 시간을 없애기 위한 것으로 데이터를 일시적으로 저장해 줌으로써 하드웨어가 기다림 없이 다른 일을 할 수 있도록 해준다.

메인 메모리(Main Memory)

컴퓨터 안의 데이터나 프로그램을 기억한 장치로 주 기억 장치로 불린다. 반도체 소자를 이용하며 전기적으로 기록을 하기 때문에 동작이 고속으로 실행되고 CPU(중앙 처리 장치)로부터 직접 읽기나 쓰기를 할 수 있지만 단위 용량당의 가격이 높기 때문에 대량으로는 사용할 수 없다. 또 전원이 끊기면 정보를 잃어버리는 결점이 있다. 이 때문에 컴퓨터에는 메인 메모리 외에 하드 디스크나 플로피 디스크 등의 외부 기억 장치(보조 기억 장치)가 존재하여 이용자가 프로그램을 시동하고 데이터의 조작을 할 때에는 필요한 것만 메인 메모리에 호출하여 사용하고 장기적인 보존에는 외부 기억 장치가 이용된다.

CMOS 메모리

BIOS정보를 담고 있는 메모리의 한 형태. PC의 경우 일반적으로 BIOS가 CMOS메모리에 담겨 있다. CMOS는 Complementary Metal Oxide Semiconductor의 약자로 전기적으로 여러번 수정할 수 있는 특성을 갖고 있다.

기본 메모리(Base Memory)

보통 Conventional Memory라고도 하는메 메모리중에서 0KB-640KB의 영역을 가리킨다. 이 부분은 MS-DOS에서는 매우 중요한 역할을 하는데 운영체제 및 각종 드라이버, 상주 프로그램이 올라가는 역할도 하며 기본 메모리의 남은 용량에 따라 DOS용 응용 프로그램의 실행 가능 여부가 결정되기도 한다.

메모리 버스(Memory bus)

CPU와 주 기억 장치 사이에서 데이터를 주고 받는 데 사용되는 물리적인 통로.

비디오 메모리(Video Memory)

비디오 메모리(Video Memory)는 컴퓨터의 영상 출력장치에서 화면에 나타낼 정보를 저장하는 기억장소이다.

▣ 내부적 요인에 의한 분류

RAM 은 SRAM 과 DRAM 으로 구성된다.

그리고 DRAM 은 SDRAM, DDR SDRAM, RDRAM 으로 나뉜다.

DRAM 은 SDRAM, DDR SDRAM, RDRAM 이 있어 많은 이들이 잘 알고 있지만 S램은 잘 모르는 이가 많다.

하지만 어느 PC든지 꼭 들어가 있다. CPU가 지닌 캐시에 쓰기 때문이다.

펜티엄 4 CPU의 L2 캐시는 256KB, 셀러론 L2 캐시는 128KB라고 할 때 쓰는 L2 캐시가 곧 S램이다.

D램(dynamic RAM)은 데이터를 계속해서 머금지 못하고 곧바로 날려버린다.

때문에 데이터를 다시 기록하는 리프레시를 한다.

반대로 S램(static RAM)은 데이터를 계속해서 지니고 있어 리프레시가 필요없다.

S램이 D램보다 훨씬 빠르고 안정성이 좋은 이유가 바로 이것이다. 리프레시를 하지 않아서다.

하지만 S램은 재료값이 많이 들어 수십MB이상 큰 용량을 만들기 어렵다.

때문에 싸고 큰 용량 제품을 만들 수 있는 D램이 PC의 주기억장치로 자리잡게 된 것이다.

ㅇ SRAM (Static RAM)

SRAM은 DRAM과는 달리 동작 속도가 빠르고 프리차지 사이클이 필요하지 않다. 내부의 회로들도 DRAM과는 달리 static logic으로만 설계한다. SRAM에서의 이진정보의 저장은 두개의 인버터로 만들어진 래치와 두개의 access 트랜지스터로 구성되어 있다. 인버터 내부에는 전원 전압과 연결된 노드가 있어서 전하의 누설을 보충해 줄 수 있는 구조이므로 DRAM처럼 refresh가 필요치 않다. SRAM에는 부하의 종류에 따라 여러 가지 형태를 갖는데 첫째는 저항 부하 셀로서 고 집적화에 유리하다. SRAM은 DRAM과는 달리 refresh동작이 필요치 않으므로 저전압에서도 데이터 유지가 가능하므로 저전력용은 배터리로 동작할 수 있는 시스템에서의 정보 저장용으로 쓰이고 있다. 컴퓨터의 캐시메모리가 이에 속한다.

ㅇ DRAM (Dynamic RAM)

컴퓨터에서 가장 일반적으로 쓰이는 메모리의 기준으로 읽기 및 쓰기가 가능하다. 정보의 기억이 전하 충전으로 이루어지고 전하는 전원이 꺼지지 않아도 시간과 함께 서서히 감소하기 때문에 일정 시간마다 기억 지지를 위한 재 기록(리플레시)을 해야 하고 컴퓨터의 전원이 꺼지면 기억 내용은 소거된다. 그러나 SRAM에 비해 회로가 단순하고 집적도가 높고 속도는 빠른 반면 가격은 싸기 때문에 컴퓨터의 메인 메모리는 대부분 DRAM이 사용된다.

ㅇ SDRAM(Synchronous DRAM)

동기식 DRAM이란 뜻으로, 정보를 기억하는 메모리 셀의 구조는 DRAM과 동일하다. CPU가 메모리에서 데이터를 가져오기 위해 사용되는 시스템 버스 클럭(FSB)을 직접 받아서 동작하기 때문에 양방향(CPU↔메모리)으로 데이터를 교환하여 CPU와 동일한 속도로 데이터를 처리한다. 이 SDRAM은 요즘 많이 사용하고 있는 램으로 FSB가 133Mhz까지도 출시되어 나오고 있다. 일반적으로 가정에서 쓰고 있는 RAM은 거의 모두가 이 SDRAM이라고 생각하면 될 것이다.

ㅇ DDR(Double Data Rate SDRAM)

삼성전자가 최초 개발한 것으로 350MHz의 속도를 가진다. 전송속도는 1.6GB/초로 삼성, 현대, 후지쯔 등의 반도체 제조회사가 합의한 차세대 고속 SDRAM의 표준이다. 현재 램버스디램과 표준경쟁을 하고 있으며, 184핀 DIMM 소켓을 사용한다. 삼성이 선봉에 있는 제품으로 100MHz로 동기하여 200MHz Data Rate를 갖는 제품이다. DDR은 기본적으로synchronous DRAM인데 최근 Rambus DRAM 진영에 대응하여 급속히 세를 얻어가고 있다. 일반 SDRAM에서는 클럭의 한쪽 edge (positive edge)에서만 DRAM 내부의 여러 회로가 동기되어 동작되는데 비해 DDR에서는 문자 그대로 클럭의 양쪽 edge에서 모두 다 동기되어 동작되므로 이론적으로는 두 배의 효율이 가능하다. DDR 진영에 참가하는 회사들은 최근 표준 규격에 합의하는 등 차세대 제품으로서 Rambus DRAM과 경쟁하리라 예상된다.

ㅇ RDRAM(Rambus DRAM)

주로 요즘의 펜티엄 4에 주력 메모리로 사용되고 있으며 DDR메모리와 같은 184핀의 메모리로 구성되어 있다. CPU에 비해 상대적으로 떨어지는 MEMORY 속도를 높여 병목현상을 없애기 위한 고속 DRAM들의 등장에도 불구하고 컴퓨터 사용 환경이 나날이 멀티미디어화되어 가고 있는 만큼 이 역시 언젠가는 한계에 부딪힐 것이다. 여러 가지 이유도 있겠지만 3D 음성과 복잡한 그래픽 등 MEMORY가 처리해야 할 DATA의 양이 갈수록 많아지고 있기 때문이다.. 용량 적인 측면에서는 문제가 되지 않지만 DATA처리 속도는 SDRAM을 가지고도 부족한데 이런 문제를 해결하기 위하여 개발하게 된 RAM이 바로 램버스 DRAM이다. 램버스 DRAM은 1바이트 단위로 초당 500MB(2나노초당 9비트)까지 DATA를 전송할 수 있어 마치 64비트 DATA 버스가 66MHZ클럭으로 동작하는 것과 비슷한 효과를 낸다. 기존 범용 16MB DRAM이 초당 20MB를 전송하므로 엄청난 전송속도 향상이 이루어지는 셈이다. 당연히 이 정도 전송 속도라면 66MHZ 클럭 이상의 CPU 동작에는 대기 시간 없이 (O. WAIT-STATE)동작이 가능하다는 결론이 나오며 고성능 CPU가 전달하는 DATA를 충분히 실시간으로 처리해 줄 수 있다는 얘기이며 램버스 DRAM은 4NS 빠른 속도를 보이며 INTEL 820칩셋과 궁합을 맞춰 차세대 메모리로 급성장 할 것으로 보인다.

VRAM (video RAM) ; 비디오램

비디오램은 일반적으로 컴퓨터 디스플레이를 위해 이미지 데이터를 저장하는데 사용되는 모든 형태의 램을 의미한다. 모든 형태의 비디오램은 DRAM을 특별히 배열한 것이다. 비디오램은 실제로 컴퓨터 프로세서와 디스플레이 사이에 있는 버퍼로서, 종종 프레임 버퍼라고도 불린다. 이미지들이 디스플레이에 보내어질 때, 그것들은 프로세서에 의해 주기억장치로부터 처음 읽혀지고 나서, 그 다음에 비디오램에 기록된다. 비디오램으로부터 읽혀진 데이터는 램 DAC에 의해 아날로그 신호로 변환되어, CRT와 같은 디스플레이 표시장치로 보내진다. 비디오램은 보통 1~2 MB 단위의 패키지로 나오며, 컴퓨터 내의 비디오 어댑터 상에 위치한다. 비디오램의 형태는 대부분, 프로세서가 새로운 이미지를 비디오램에 기록하는 동안에, 현재 표시되어 있는 내용을 재생하기 위해 디스플레이 장치가 비디오램으로부터 데이터를 읽어낼 수 있도록 이중 포트로 되어 있다. 주기억장치와 비디오램 간의 주요 차이점이 바로 이러한 이중 포트 설계이다.

다소 혼란스럽게도, 가장 보편적인 형태의 비디오램이 역시 같은 이름인 Video RAM이라고 불린다 (그렇지만 "V"가 대문자임에 유의할 것). 이것은 디스플레이 모니터 상에 이미지를 재생하는 것과 동시에, 프로세서가 데이터를 기록할 수 있도록 이중 포트로 되어 있다. 그외 다른 형태의 비디오램에는 다음과 같은 것들이 있다.

SGRAM (Synchronous Graphics RAM)은 비디오 메모리에 사용되는 클록 동기화 램이다. 이것은 비교적 저가의 비디오 메모리이다. 이것은 수정을 위해 선택된 데이터를, "읽고-수정하고-기록하는" 일련의 연산 대신에, 하나의 연산으로 할 수 있게 하는 마스크 기록 방식을 사용한다. 이것은 또한 백그라운드나 포그라운드 이미지를 채우기 위한 데이터가 보다 효율적으로 처리되도록 해주는 블록 기록 방식을 사용한다.SGRAM은 단일 포트를 갖는다. 이것은 적당히 빠른 형태의 비디오 메모리로 만드는데 그 특색이 있다. Matrox Mystique가 SGRAM을 사용하는 비디오 카드의 예이다.

WRAM (Window RAM)은 매우 고성능 비디오램으로서, 이중 포트를 갖고 있으며, VRAM보다 25% 가량의 대역폭을 더 가지고 있지만, 값은 오히려 더 싸다. 이 램은 블록 채움과 텍스트 작성에서 사용되는 데이터를 좀더 효율적으로 읽기 위한 특색을 가지고 있다. WRAM은 트루컬러에서도 1600×1200 픽셀 정도의 고해상도를 사용할 수 있다. 이 램은 Matrox Millenium 비디오 카드에 사용된다.

MDRAM (Multibank Dynamic RAM)은 MoSys에 의해 개발된 고성능 램으로, 메모리를 여러 개의 32 KB 크기의 "뱅크"로 나누어 개별적인 액세스가 가능하도록 하고 있다. 전통적인 비디오램은 단일 칩 안에 만들어진 회로로서, 전체 프레임 버퍼가 동시에 액세스된다. 개별적인 메모리 뱅크를 가진다는 것은, 동시에 액세스하는 것을 허용함으로써 전체적인 성능을 향상시킨다. 이것은 또한 다른 형태의 비디오램처럼 메가 바이트(MB)의 배수가 필요한 것이 아니라, 주어진 해상도 능력만큼 정확한 량만을 사용하여 만들 수 있기 때문에 비디오 카드를 값싸게 만들 수 있다.

RDRAM (Rambus Dynamic RAM)은 램버스에 의해 설계된 비디오램으로서, 비디오램과 프레임 버퍼간의 데이터 흐름을 빠르게 하기 위한 자체 버스를 포함하고 있다. 이것은 비디오 스트리밍에 최적화 되어 있다.

♣ SIMM과 DIMM

RAM은 유형에 따라 SIMM과 DIMM으로 분류된다. SIMM(Single In-Line Memory Module)이란 기억 장소 칩들이 하나의 카드 형태로 구성되어 컴퓨터 시스템의 기판에 있는 슬롯에 연결된다. 일반적으로 30pin, 64pin, 72pin 등이 사용되고 있다. 맥-II기종 이전에는 대부분 30pin SIMM을 사용했고, 72pin을 사용한 것은 LC-III 기종에서부터 PCI 파워 맥 이전의 기종에 채용되고 있는 메모리 모듈이다.

DIMM(Dual In-Line Memory Module)은 최근 발표된 PCI 파워 맥에 쓰이는 메모리 모듈로서 워크스테이션에서 사용하고 있던 168pin 타입의 메모리를 말한다. 현재 PENTIUM 급 이상의 컴퓨터에는 대부분 168pin의 DIMM 타입을 사용한다.

♣ EDO DRAM / SDRAM

현재 펜티엄의 외부클럭이 66MHz라 하면 메모리 액세스 시간은 18ns 정도이다. 40ns의 패스트 DRAM으로는 1, 2클럭의 웨이트가 없으면 메모리가 따라가지 못하고 정체된다. 이런 이유로 패스트 DRAM을 개량한 EDO(Extended Data Out) DRAM이 나오게 되었다. EDO DRAM은 데이터의 유효시간을 길게 설정하여 메모리 액세스 타이밍에 대응하기가 수월해졌다. 즉 연속한 열의 액세스는 최대 20ns까지 단축시킬 수 있으므로 웨이트가 적어진다. 그러므로 CPU와 동기하여 동작하고 그만큼 시스템의 속도가 상승한다. 72pin RAM 중에서 일반 DRAM과 EDO DRAM이 있으며, 이것을 구별하는 방법에 대해서는 앞에서 설명을 했기에 생략한다.

현재 가장 많이 사용되는 메모리인 Synchronous DRAM(동기적 DRAM)은 문자 그대로 "메인클럭에 메모리의 입출력을 동기화시켜 고속의 전송을 가능게 하는" 메모리인 것이다. 최대 6ns까지 속도를 낼 수 있는 이 제품은 현재 출시되는 시스템에 장착되는 제품으로 153MHZ(6.5ns)의 속도를 낼 수 있어 PENTIUM PRO 이상의 CPU에 알맞는 제품이라고 할 수 있다.

참고로 PENTIUM II 초창기의 메모리 버스는 대부분이 66MHz이기 때문에 이러한 상태에서는 15ns의 속도 이상은 의미가 반감된다. 하지만 더 빠른 버스에서는 컴퓨터의 속도를 향상시킬 수 있다. SDRAM의 기술적인 종류로는 prefetch MODE, 끼워넣기 모드, 파이프라인 모드로 구별되지만, 현재에는 대부분 파이프라인 모드의 방식을 채택한 제품이 대중을 이룬다. 파이프라인 모드 방식은 I/O라인을 모두 읽어 몇 개의 스테이지를 만들어 원하는 시간 안에 데이타를 모두 전송하는 방식을 말한다.

최근에 출시되는 메모리 버스는 100MHz를 지원한다. PC100은 100MHz 내부클럭을 제대로 이용하기 위해 만들어진 메모리이다. 기존의 SDRAM은 66MHz로 동작하는 반면에 PC100 메모리는 100MHz로 동작한다. 따라서 CPU와 메모리의 속도 차이에 따른 병목현상을 좀 더 줄일 수 있어서 속도가 그만큼 빨라진다. AMD K6-2와 PENTIUM II 350 이상에서 100MHz를 지원한다. 또한, SDRAM의 기판 위에 적혀 있는 일련번호를 보면 끝자리가 "-GL", "-GH", "-G8"로 끝나면 PC-100용이니 참조하기 바란다.

♣ Cache Memory

Cache는 메인 메모리와 CPU 사이에 존재하며 두 장치간의 데이타 교환을 원활하게 하여 시스템에 속도 향상에 기여한다. 보통 현재 CPU와 메모리의 데이타 처리 속도 차이는 약 100 이상 나게 되며, 이 처리속도 차이를 캐시가 보완하게 된다. DRAM은 자기가 가진 정보를 약 2ms정도가 지나면 지워진다. 따라서 가진 정보를 그 이상의 시간 동안 기억하려면 계속 정보를 알려주어야 한다. 이것을 재생(Refrash)이라고 한다.

이런 이유로 DRAM은 데이타 처리 속도가 느리다. 그러나 SRAM의 경우는 가진 정보가 그 위에 덧씌워지지 않는 한 전원이 공급만 되면 기억한다. 캐시의 인터페이스 방식에서 먼저 데이타를 찾는 방식을 보면 DRAM의 경우 주소가 오면 직접 그 주소를 일일이 찾게 된다. 그러나 캐시는 이런 주소를 연관기억방식이란 방법을 이용하여 어떤 수학적인 함수로 간단하게 주소를 변횐하여 찾게 됨으로 기억된 데이타를 신속히 찾아 준다. 몰론 데이타를 신속하게 찾는 방법에는 연관방식이외의 여러 방식이 있다.

그러면 어떻게 CPU가 원하는 데이타를 빨리 공급하여 프로그램을 빨리 실행시키는가 하면 메모리 국부성(Locality)이라는 성질 때문에 가능하게 된 것이다. 이것은 프로그램이 하드디스크에서 RAM으로 읽어질 때 그것이 연속된 공간에 적제될 가능성이 높다는 것이다. 즉 어떤 프로그램이 메인 메모리에 기억될 때 하드디스크처럼 떨어져 있는 것이 아니라, 가까운 위치에 기록되는 것이다. 따라서 이런 원리를 이용해 캐시는 RAM에서 연결된 일정의 데이타를 CPU가 원하기 전에 먼저 읽어들여, "CPU가 다음에는 이 데이타를 원할 것이다"라고 미리 예상을 해두는 것이다. 그리고, 이 예상의 적중율은 실제 상당히 높으며, 따라서 프로그램이 빠른 속도로 동작을 할 수 있게 되는 것이다.

이런 여타의 내용들이 캐시의 작동 방법이며 캐시를 사용하게 되는 이유이다. 여기서 말한 캐시는 외부캐시를 의미하며 차후에 기술이 발달하여 CPU 내에 즉, 요즘 말하는 내부캐시가 적당량 존재하고 DRAM의 속도가 상당히 빨라 진다면 외부캐시가 필요없을지도 모른다.

♣ Buffer

Buffer란 데이터를 전송하는 상호간의 장치에서 고속의 장치와 저속의 장치 사이의 속도 차이로 인해 저속의 장치가 작업을 수행하는 동안에 고속의 장치가 기다려야 하는 현상을 줄여주는 기술이다. 이 부분을 메모리의 종류에 포함시킬 수는 없지만 캐시와 비슷하게 시스템의 속도를 향상시켜 줄 수 있어, 메모리와 관련하여 설명을 하고자 한다.

예를 들어 버퍼를 사용하지 않는다고 가정하면 인쇄명령을 내릴 경우 컴퓨터는 프린터가 인쇄를 끝낼 때까지 아무런 작업을 할 수 없게 된다. 하지만 버퍼를 사용하면 컴퓨터에서 전송한 데이터가 버퍼에 저장되어 프린터는 컴퓨터로부터 집적 데이터를 받는 것이 아니라, 버퍼에서 데이터를 조금씩 읽어서 출력하므로 컴퓨터는 버퍼로 전송작업을 마치고 프린터가 출력을 하는 동안에 다른 작업을 할 수가 있는 것이다.

버퍼를 사용하는 대표적인 하드웨어가 CD-R/W(CD 레코드)이다. CD-R/W의 경우 한 번 쓰기를 시작하면 모든 쓰기를 마칠 때까지 중간에 정지를 할 수 없다. 이런 부작용을 막기 위하여 CD-R/W에는 버퍼라는 것이 있다. 작은 것은 700KB 정도에서부터 일반적으로 1MB 용량의 버퍼를 가진 것이 많이 사용되고 있다.

버퍼 용량이 1MB 정도라면 4배속으로 레코딩 작업을 하면 약 1.5초 정도라는 시간을 벌 수가 있다. 즉 1.5초라는 시간 안에 레코더는 시스템으로부터 다음 정보를 읽어 오는 것이다. 2배속으로 레코딩 작업을 한다면 약 3초의 여유시간을 가지게 된다. 따라서 일부 저성능의 시스템에서 레코딩 작업을 하는 경우 에러율을 줄이기 위하여 2배속으로 레코딩하는 경우가 많다.

♣ Rambus DRAM(RDRAM)

Rambus DRAM(RDRAM)은 미국의 램버스사가 개발한 데이터 전송 버스로 "Rambus 채널"로 접속된 DRAM이다. 이 채널은 9bit의 버스를 이용하고 클럭 250MHz에 동기해 데이터를 전송한다. Rambus DRAM의 고속성은 내부에 2개의 뱅크를 갖고, 행 버퍼를 캐시로 이용하기 때문에 가능하다. 일반적으로 DRAM에서는 행 버퍼 내의 행 데이터는 항상 유지되지 않는다.

그런데 Rambus DRAM은 최후에 액세스한 행 데이터를 행 버퍼 내에 보관하고 있다. 또한 이 행 버퍼를 캐시로 취급하기 때문에 고속의 액세스를 실현한다. Rambus 채널에서는 클럭의 ON/OFF시 각각 1byte의 데이터가 전송된다. 결국 1클럭에 2byte의 테이터가 전송되고, 캐시를 사용할 경우 초당에는 500MB의 데이터 전송이 가능하게 된다.

인텔에 이어 AMD와 Cyrix가 차세대 CPU부터 Rambus DRAM을 지원하기로 했다. 따라서, 차세대 메모리로 Rambus DRAM이 부각될 가능성이 높아졌다. 인텔은 440JX(코드명 Camino) 칩셋부터 RDRAM을 지원할 것으로 알려졌다. 또, AMD에 따르면 K7부터 Synchronous DRAM(SDRAM) 외에 Rambus DRAM을 지원할 예정이라고 밝혔다. 그리고, Cyrix 역시 잘라페노(코드명) 기반의 CPU인 MIII에서부터 Rambus DRAM을 지원할 예정이라고 한다.

RDRAM은 비교적 폭이 좁은 인터페이스를 사용하고 있다. 램버스 채널이라고 불리는 8bit 폭의 인터페이스이다. 단지 이 인터페이스는 대단히 고속인 600MB의 속도로 가동된다. RDRAM보다 두 배 빠른 속도의 다이렉트 RDRAM은 이것들의 채널을 2개 쓰고 1.6GB/s라는 놀라운 전송속도를 제공하며, 채널을 더 추가하면 더 빠른 전송속도를 향상시키는 것도 가능하다. 폭이 좁은 램버스 메모리가 PC 프로세서의 64bit 폭의 데이터 패스에 대응할 수 있도록 현재 새로운 타입의 메모리 모듈 RIMM(Rambus In-Line Memory Module)이 개발되어 있다.

RIMM의 물리적인 크기는 DIMM과 같기 때문에 다이렉트 RDRAM 메모리에 맞도록 메인보드의 설계를 맞추는 것은 간단하다. 이 2개의 장치는 서로 호환성은 없다. 다이렉트 RDRAM은 램버스사와 인텔이 RDRAM을 PC 메인 메모리로 개량한 것이다. 차세대 강력한 메모리로 다이렉트 RDRAM이 주목받는 이유는 우선 인텔이 선택했기 때문이다. PC 플랫폼 부품의 제조업자로서 인텔의 지배력이 증가함에 따라 업계가 앞으로 채용해야 할 메모리의 타입에 대해 인텔의 영향력이 크게 작용을 하게 되기 때문이다.

그러나, 인텔의 다이렉트 RDRAM 지원은 우발적인 측면도 있다. 왜냐하면 차세대 프로세서에 필요한 성능을 제공할 수 있는 아키텍처는 다이렉트 RDRAM 이외에 없는 것 같았기 때문이다. 중요한 것은 미래의 프로세서 진보를 따라잡을 수 있는 만큼 아직 여유가 있는 점이다. 인텔은 1999년에 하반기부터 출하되는 칩셋에서 다이렉트 RDRAM을 지원하도록 했다. 아직 명확하지 않은 것은 새로운 칩셋이 동일의 시스템으로 RDRAM과 SDRAM을 지원할지의 여부다. 다만 인텔의 칩셋으로서는 양쪽의 메모리 타입을 지원하지 않을 것이다. 양쪽 모두를 지원하게 되면 칩셋이 커지고, 가격이 비싸지기 때문이다.

♣ 차세대 메모리는 RDRAM이냐 DDR SDRAM이냐?

차세대 메모리에 대한 주도권 싸움이 치열해졌다. 인텔이 차기 칩셋에서 RDRAM을 채택할 것으로 공식화하였지만, DDR SDRAM측의 반격도 만만치 않다. DDR SDRAM은 Double Dat Rate SDRAM으로 조만간 그래픽카드에 사용될 예정이기도 하다. The register의 보도에 의하면 Direct Rambus Dram 기술에 로얄티를 지불해야 하는 부담을 꺼리는 많은 메모리 제조업체 29개사들이 DDR SDRAM 콘소시엄에 참여하였다고 한다. 지난해 이미 Big Blue(IBM)를 리더로 하는 12개의 빅 DRAM 제조업체들은 DDR RAM을 채택할 것임을 밝힌 바 있다.

Celestica, Dataram, Viking 등 많은 업체들로부터 DDR 콘소시엄은 충분한 지지를 얻고 있으며 칩셋 메이커인 VIA, OPTI, Alpha 역시 DDR 기술을 채용할 것으로 예상된다는 것이다. 콘소시엄의 발표에 따르면 Cisco, Hitachi Server, IBM, SGI 등 주요 업체들은 DDR을 지원하며, 그 외의 군소 업체들은 이들 주요업체들의 결정에 따를 것이라고 한다.

DRAM(Dynamic RAM, 동적 RAM)

DRAM은 capacitor(컨덴서)와 트랜지스터로 구성되어 있다. 컨덴서는 전기를 충전하고 트랜지스터는 컨덴서를 충전시키거나 방전 시키는 역할을 한다.

DRAM은 메모리 직접 회로(IC) 내의 컨덴서에 정보를 저장한다. 이 충전기는 시간(약 2ms)이 지나면 자연 방전하므로 이를 방지하기 위하여 재충전(refresh, recharge) logic 회로를 가지고 있다. 이와 같이 Dynamic RAM은 항상 재충전을 해야 하기 때문에 동적(dynamic) RAM이라고 부른다. DRAM이 재충전하는 순간을 wait state(대기 상태)라고 부르며 대기 상태에서는 프로세서가 메모리를 읽을 수 없다. DRAM은 그 종류에 따라서 wait state가 다르며 느린 것은 5회 빠른 것은 1회의 wait state를 가진다.

DRAM은 항상 재충전을 해야 하므로 속도가 느린 대신에 단위 면적 당 저장 능력이 높은 특성을 가지고 있어 고용량이 필요한 주 메모리로 사용한다.

- DRAM의 종류 : RPM RAM, EDO RAM, BEDO RAM, SDRAM, RDRAM, VRAM, WRAM

(1) FPM RAM(Fast Page-Mode RAM)

FPM RAM은 RAM 중에서 가장 오래된 형태로 EDO RAM이 나타나기 이전까지의 모든 메모리가 바로 fast page-mode RAM이다.

(2) EDO RAM(Extended Data Output DRAM)

EDO RAM은 FPM RAM과 형태가 동일한 것이지만 프로세서가 메모리의 특정 주소를 호출할 때 그 근처에 있는 주소까지 함께 읽어 순차적 읽기 속도를 개선한 점이 다르다.

(3) BEDO RAM(Burst EDO RAM)

BEDO RAM에 적용된 Burst 기술은 EDO DRAM의 액세스 속도를 더 빠르게 향상시키기 위하여 나타난 것으로써, 데이터를 큰 덩어리 형태로 전송하고 이것을 잘게 나누어 연속적으로 폭발(burst)하듯 처리하는 기술이다.

(4) SDRAM(Syncronus DRAM)

SDRAM은 RAM의 모든 입출력 신호들을 100 MHz 이상의 속도로 bus speed와 동기화(synchronized, 시간을 맞춤)시킬 수 있으며 2개의 메모리 page를 동시에 열 수도 있다.

(5) SLDRAM

SLDRAM은 산타클라라 대학(미국 캘리포니아)내의 SCIzzL협회에서 개발한 새로운 SDRAM 표준으로써 버스 속도를 더 높이고 명령, 주소, 타이밍을 패킷(packets, data의 작은 묶음들) 단위로 만들어 SDRAM의 성능을 개선하였다.

(6) RDRAM(Rambus DRAM)

Rambus DRAM은 지금까지 발표된 메모리 중에서 특성이 가장 우수하여 차세대 멀티 프로세서 시스템에 많이 쓰일 것으로 보인다.

DRAM의 종류 (최근정보)

PC의 하드웨어를 자세히 살펴보면서 각 부품별의 특성과 그 동작을 알고, 전체적인 PC의 동작에 관한 이해를 돕고자 이 하드웨어 강좌를 시작했다.

첫번째 시간에는 CPU에 관한 기사로,

1. CPU의 역사

2. CPU시장의 전망을 정리하였고,

두번째 시간에는 마더보드에 관한 기사로, 보드의 각 파트별로 나누어 그 특성과 역사에 대해 정리해 보았다.

이번 시간은 메모리에 관한 상식에 관해서 몇 가지 이야기를 하려고 하는데, 앞으로 컴을 이해하는데 작은 도움이 되었으면 한다. 이후에 주제로는 그래픽 카드, 사운드 카드, 랜카드/모뎀, 하드디스크, CD-ROM 드라이브를 계획 중이다.

아무쪼록 컴퓨터를 활용하면서 작은 도움이라도 된다면 보람을 느낄 것 같다.

컴퓨터 자격증을 공부해 본 사람이라면, 그 기억을 되살려 보자.

메모리(Memory)는 주기억 장치이고, 하드디스크는 보조기억 장치라고 구분했던 것을 기억할 것이다. 필자는 그당시 이 말을 이해하지 못해 그냥 외워서 시험을 봤던 기억이 난다.

이에 대한 이해를 위해서는 지금 PC의 선조인 마이크로 컨트롤러(MC : Micro Controller)의 동작을 알면 된다.

MC의 구조는 산업기기에 적합하게 CPU, ROM, RAM과 기타 I/O 인터페이스로 이루어져 있는데 주로 큰 데이터가 아닌 작은 제어신호를 처리하는 특성으로 보조기억장치라는 것이 필요하지 않았던 과거의 기억장치에서, 전원이 나가도 쓸 수 있고, 용량이 많은 데이터를 처리할 수 있는 기억장치(보조기억장치)가 필요하게 되었는데 이를 구분하기 위한 용어이다.

메모리는 또 데이터 접근 방식에 따라 크게 읽기만 가능한 ROM(Read Only Memory)과 읽기와 쓰기가 가능한 RAM(Random Access memory)으로 나뉜다. 기술의 발전에 따라 ROM에 쓰기가 가능한 플래시(flash) ROM이 등장하여, 현재 모든 마더보드가 BIOS를 버그 배치나 최신 하드웨어를 지원을 위해 업데이트를 가능하게, 플래시 ROM을 적재하고 있다. 메모리의 그간 행보를 보면, 부팅 시에만 쓰이는 ROM보다는, 고속의 데이터 처리를 위한 RAM의 발전사가 주요 골자이다.

RAM

RAM (Random Access Memory)은 CPU와 입출력 장치 사이에서 서로간의 데이터 전송에 중계자 역할을 하고 있는데, RAM은 그 방식에 따라 크게 SRAM(static RAM)과 DRAM(dynamic RAM)으로 나뉜다.

SRAM은 속도가 매우 빠르고, 구성회로가 복잡하여, 가격이 비싸며, 속도가 빨라 주로 CPU와 주변장치와의 속도 향상을 위한 캐쉬메모리로 사용되며, 예전에는 마더보드에 장착되었는데, 요즘은 CPU안에 위치하고 있다.

DRAM은 우리가 알고 있는 주기억 장치, RAM이다. DRAM은 회로가 간단하여 소비전력도 적고, DRAM에 상대적으로 가격이 저렴하나, 회로의 특성 탓으로 리프래시(refresh)를 계속 해주어야 하는 단점이 있다.

이것은 초기 DRAM생산 시에는 단가의 저렴함으로 무시할 수 있었으나, CPU의 고속화에 발 맞추지 못하여 현재는 대안의 메모리를 개발 중에 있다.

DRAM은 처음부터 속도에 치명적 단점을 안고 생산되었기에 CPU의 발전에 뒤따르며, 속도 향상을 위한 기술에 따라 EDORAM, SDRAM, RDRAM, DDRRAM(DDRSDRAM) 으로 분류된다.

EDORAM( Enhanced Data Output RAM)는 기존 DRAM 내부에, 데이터 입출력의 향상을 위한 별도의 공간이 마련되어 연속된 메모리 영역을 접근할 경우 그 속도를 높일 수 있는 기술이 적용되어 있다. 이 특성은 SDRAM의 홍수 속에서도 최근까지 영상 신호의 특성상 주로 연속된 데이터라 그 특성을 살릴 수 있는 비디오 메모리로 사용되었다. 하지만 고속의 SDRAM의 저가 공략으로 지금은 그 소켓이 사라졌다. 보통 60ns의 속도를 갖는다.

(SDRAM, RDRAM, DDRRAM에 관한 기사는 다음 기사를 참조하세요.)

SDRAM (Synchronous DRAM)은 지금 우리의 PC에서 가장 많이 쓰이고 있는 메모리다. 기존의 메모리처럼 고속 CPU에서 심각한 병목현상의 문제를 해결하기 위해, 시스템 클럭에 동기화 시킬 수 있도록 만들어 고속의 처리를 가능하게 한 것이다. 기존의 램처럼 3, 4 분주의 클럭이 아닌 시스템 클럭 자체를 사용하기 때문에 빠르게 작동하며, 168핀 DIMM 모듈 소켓에 설치한다. SDRAM은 시스템 클럭을 사용하여 PC66(66MHz), PC100(100MHz), PC133(133MHz)에 따라서 각각의 클럭에 맞게 생산이 된다. 일부 SDRAM은 시스템 클럭을 맞추지 않으면 정상적으로 연산을 못하는 것도 있다. 필자도 이것을 몰라 PC66에 PC100을 사용하여, 이유없는 다운을 당하기도 했다. SDRAM은 현재 가장 많은 물량이 나와 있고, 시스템과 비디오 메모리에 각기 특화된 것 모두 양산되고 있다. 대량 생산과 특화된 제품으로 다른 고속의 메모리의 경쟁시장에서 확고한 자리를 매김하고 있다. 하지만 고속의 CPU가 계속 개발되면서, SDRAM도 그 속도를 쫓지 못하고, 더 빠른 제품을 요구하게 되는데, 다음의 제품이 그 다음 주자로 다가오고 있다.

RDRAM (RAM bus DRAM)는 램버스사에서 개발한 메모리로 램버스 채널을 이용하여 데이터를 입출력 하도록 함으로써 매우 빠른 속도를 낼 수 있다.

램버스 D램은 DIMM과 비슷한 RIMM 모듈 방식으로 사용하는데, DIMM보다 핀 수가 훨씬 더 적다.

램버스 D램을 사용하기 위해서는 램버스 채널, RAC, 램버스 인터페이스, RIMM 모듈, 노스브리지(North Bridge), 램버스 채널 확장기(Expander) 혹은 램버스 채널 더블러(Doubler) 칩 등이 갖추어져야 한다.

이것은 초당 500MB로 초당 20MB로 데이터를 전송하는 D램에 비해 큰 속도 향상으로, 그래픽 전송에서 탁월한 성능을 나타내어 최근 출시되는 고속의 그래픽 카드에 이 메모리가 탑재되어 있다.

그리고 요즘 출시되는 고속의 CPU도 램버스 D램을 지원하고 있다. 이것은 기존의 구조를 개선해 기술을 향상한 장점 대신 생산라인을 새로 만드는데 따른 비용 상승과 기존 보드와의 호환 등을 포기한 것을 알 수 있다.

RDRAM의 시장 타깃도 하이엔드 서버급, 웍스테이션급이므로 앞으로의 시장흐름이 궁금해진다. 벌써부터 RDRAM에 대한 개발이 활발히 진행중 인데, DRDRAM(Direct RDRAM)으로 램버스 D램의 개선된 모델이다.

인텔의 신형 CPU와 고속의 컴퓨팅 환경을 위해 인텔로부터 막강한 지원을 받는 사실과 램버스사 자체적으로도 기술에 대한 로열티 요구로 벌써 많은 이목을 받고 있다.

DDR SDRAM (Double Data Rate Synchronous RAM)램은 기존SDRAM과 다르게 하나의 클럭에 두개의 정보를 주고 받을 수 있게 함으로써 기존 SDRAM 속도를 2배로 늘리도록 설계된 것이다.

이것은 램버스의 높은 로열티 지불과 새로운 생산라인의 건설이라는 막대한 돈을 요구하므로, 기존의 SDRAM의 소켓과 생산라인도 그대로 유지하면서 빠른 램을 만들자는 요구에 의해 개발된 제품이다.

기존 플랫폼 변경 없이 SD램과의 호환과 공개 기술을 사용하기 때문에 기존 SDRAM 제조라인에서 계속 생산이 가능하므로 가격경쟁의 우위를 가지고 있다.

또 예전에 참고 서적들을 보면, 지금 램버스D램 같이 특허사용에 대한 로열티 지불의 필요가 없다는 데에서 대두의 필요에 의해 태어난 제품이다.

그러나 지금 현재 램버스 사가 모든 메모리 제조사에 램버스, SDRAM에 대한 로열티 지급에 대해 소송을 걸어둔 상태이고, 당하는 제조사들도 반응이 제각각 이라 그 귀추가 주목된다.

우리나라의 경우도 삼성은 인텔의 막강한 지원을 받고 있는 램버스에게 모든 로열티를 주고 램버스 DRAM을 개발하고 있고, 현대의 경우는 맞고소에 들어가 한창 재판이 진행중이다. 글쎄 결과야 어떻건 우리야 좋은 램만 쓰면 되지만, 시장의 흐름이 이리 어지럽게 돌고 있다는 얘기이다.

어차피 시장은 빠른 메모리를 요구하므로, 램버스D램과 DDR SDRAM으로 넘어가게 될것이다.

DDR 램은 시작부터 속도가 램버스D램에 미치지 못하는 구조적 한계를 가지고 있다. 물론 클럭을 계속 고속으로 개발하는 중이라 기술적인 면도 확정적으로 말할 수 없지만, 한가지 확실한 것은 램버스는 인텔이라는 거대 기업의 지원을 받으며, 확실히 유리한 고지에서 있다는 것이다.

새로 나오는 CPU들이 램버스를 지원하고, 비디오카드 메모리도 램버스 DRAM을 장착하는 추세이다.

램버스와 DDR은 방식이 서로 다르기 때문에 어떤 경쟁이 이루어 질지 모르지만, DDR SDRAM이 램버스의 고가장벽으로 시장의 확대가 늦은 틈에서, 기존 SDRAM에 비해 3배정도 비싼 가격으로 고급 기종을 중심으로 그 수요가 늘고 있고, 램버스DRAM은 하이엔드 서버급에서 사용될 거라 생각되며, 최악의 경우는 둘 중의 하나는 시장의 논리로 사장될 지도 모른다는 개인적 의견을 피력해 본다.

2001.8 인터넷 캡춰

메모리의 종류

♣ CPU가 필요로 하는 명령어나 데이타를 보관하는 장소를 메모리라고 할 수 있습니다. 그중 데이타를 마음 대로 쓰고 지울 수 있는 것을 RAM(램)이라 하고, 마음대로 쓰고 지울 수 없는 저장된 기억 그대로 있는 것이 ROM(롬)입니다. 이 ROM(롬)에는 컴퓨터의 정보가 기억되어있습니다. 보통 메인보드(Mother Board)에 장착되어 있습니다. RAM(램)은 우리가 흔히 메모리라고 말하는 그것을 뜻합니다. 메모리는 콘덴서와 트랜지스터로 이루어져 있습니다. 콘덴서가 1을 나타내는 전하를 저장하면, 트랜지스터가 그 전하를 on 시키 off 시켜 0과 1의 데이타를 표시하게 됩니다. 이 데이타를 마음대로 on/off 시킬 수 있는 메모리를 Random Access Memory(RAM)이라고 부릅니다. 이에 반해 한번의 데이타가 고쳐 쓰일 수 없는 메모리를 Read Only Memory(ROM) 입니다.

*Static RAM(SRAM)*

SRAM은 일반적인 억세스 타임이 약 25나노세컨드(25ns) 정도의 가장 빠른 램 입니다. 그러나 가격이 비싸고 하나의 데이타를 저장하는데 있어 DRAM은 하나의 트랜지스터를 이용하는데 반해 SRAM은 두개의 트랜지스터를 이용하므로 DRAM이 저장할 수 있는 데이타 양의 절반의 데이타 저장용량을 가집니다. 또한 SRAM은 전원이 나가도 계속 그 데이타를 다음의 전원이 들어올 때까지 저장하게 됩니다. 1비트를 나타내는 두개의 트랜지스터는 서로 연결되어 둘 중 하나는 in을 나머지 하나는 out을 표시합니다. Synchronous SRAM은 데이타 스트림을 더 빠른 속도로 이동시킬 수 있는데, 주로 90과 100MHz의 펜티엄 캐쉬에 사용됩니다.

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*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.

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*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.

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*WRAM(Windows RAM)

삼성에 의해 개발되었는데, 듀얼포트(Dual Port)를 가지고 있지만, 가격은 VRAM보다 20%가량 싸고, 성능은 50%가량 빠릅니다. 50MHz의 고속에서 돌아가도록 최적화되어 있다. 그리고, 블록 전송이 가능하며, 텍스트와 패턴 필이 가능하여 주로 비디오 카드에서 사용합니다.

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*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 있는 동안 CPU가 다른 동작을 할 수 있기 때문입니다. 또한 자신의 클럭으로 작동하기 때문에 다른 시스템이 더 빠른 클럭으로 동작할 수 있는 장점도 있습니다. 비디오 카드를 위해 최적화되어 있는 버전도 있습니다.

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*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.

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2001.8 인터넷 캡춰  

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차세대 반도체 F램 新소자 개발

차세대 반도체 메모리 소자인 F램의 결함을 해결한 새로운 메모리 소자가 국내 연구진에 의해 처음으로 개발됐다.

포항공대 신소재공학과 장현명 교수팀은 납-아연-티타늄(PZT) 박막을 이용해 650억회 이상 읽고 쓰기를 반복해도 정보가 손실되지 않는 F램 메모리 소자를 개발했다고 13일 밝혔다. 이번 연구 결과는 응용물리 분야의 세계적인 권위지 ‘어플라이드 피직스 레터’ 13일자에 게재됐다.

F램은 D램과 달리 별도의 내부전원 공급장치가 필요 없어 전자제품의 소형화를 앞당길 차세대 메모리 소자로 기대되고 있다.

그러나 삼성전자와 일본의 도시바, 히타치 등 세계적인 반도체 제조업체들도 읽고 쓰기를 수백만번 반복하면 저장된 정보가 급속히 사라지는 이른바 ‘전기적 피로’라는 단점을 해결하지 못해 어려움을 겪어왔다.

장 교수팀은 실리콘 반도체에 F램의 성질을 띠는 PZT 박막을 입힐 때 40㎚(나노미터·1㎚는 10억분의 1m) 두께의 초미세 PZT 박막을 추가로 끼워 넣는 방법으로 이 문제를 해결했다고 말했다.

또 이 과정에서 이리듐이라는 희귀 원소를 전극으로 사용한 기존의 F램과는 달리 D램의 백금전극을 그대로 이용해 기존의 D램 제조공정을 활용할 수 있게 했다는 것.

장 교수는 “기존의 D램 컴퓨터는 부팅을 하는 데 1∼2분이 걸리지만 F램을 이용하면 전원을 켜자마자 바로 바탕 화면이 뜬다”며 “내년에 삼성전자의 D램 공정을 활용해 F램 생산에 들어갈 것”이라고 밝혔다.

2001.8 인터넷 캡춰