컴퓨터의 구조 - [제10강] 기억장치(I)

컴퓨터의 구조 - [제10강] 기억장치(I)

․기억장치의 개요 ․주기억장치 ․연관기억장치

컴퓨터의 구조 용어정리

지역성의 원리

주어진 시간 동안에 일반적인 프로그램의 실행에서 발생하는 번지들은 기억장치내의 몇몇 한정된 영역만을 반복적으로 지정하며, 그 밖의 영역에 대한 접근은 상대적으로 드문 현상을 말한다.

시간적 지역성

어떤 내용이 한번 참조되면, 곧바로 다시 참조되기 쉬운 특성

공간적 지역성

어떤 내용이 참조되면, 그 내용에 가까운 곳에 있는 다른 내용들이 곧바로 참조되기 쉬운 특성

기억장치 계층

기억장치의 일반적인 구성은 가격과 성능을 절충한 여러 형태의 기억장치가 연결되어 있으며, 속도와 저장용량을 고려하여 여러 층으로 구성한 구조를 말한다.

복수 모듈 기억장치

기억장치모듈을 여러 개 가지고 있는 기억장치

연관기억장치

기억장치에 기억되어 있는 데이터의 내용을 이용하여 접근할 수 있는 기억장치

캐시기억장치

주기억장치보다 속도가 빠른 기억소자들로 구성되어 중앙처리장치와 주 기억장치간의 속도 차이를 줄여주는 역할을 하기 위해 만든 기억장치

요점정리

• 기억장치는 지역성이라는 특성을 갖는다.
• 시간적 지역성은 어떤 내용이 한 번 참조되면 곧 바로 다시 참조되기 쉬운 특성을 말하고, 공간적 지역성은 어떤 내용이 참조되면 그 내용에 가까운 곳에 있는 다른 내용이 곧바로 참조되기 쉬운 특성을 말한다.
• 기억장치는 지역성의 원리를 이용하여 계층으로 구성된다.
• 기억장치 계층의 순서는 레지스터, 캐시기억장치, 주기억장치, 보조기억장치 순으로, 위로 올라갈수록 접근 시간은 감소하고, 속도는 증가하며, 비용이 비싸지고, 용량은 적어진다.
• 기억장치의 성능은 기억 용량(capacity), 접근 시간(access time), 사이클 시간(cycle time), 기억장치의 대역폭(bandwidth),
  가격(cost)의 요인에 따라 결정된다.
• 복수모듈기억장치는 기억장치모듈을 여러 개 가지고 있는 기억장치로서, 그 기억장치를 구성하는 모듈 수만큼의 단어들을 동시에 접근할 수 있기 때문에 기억장치의 접근속도가 빠르다.
• 연관기억장치는 기억장치에 저장된 데이터에 접근하기 위하여 주소를 사용하지 않고, 내용으로 접근하는 기억장치로서 내용 주소화 기억장치(CAM: Content Addressable Memory)라고도 불리 운다.
• 캐시기억장치(cache memory)는 중앙처리장치와 주기억장치 사이에 위치하며, 중앙처리장치와 주기억장치 간의
  속도 차이 개선을 목적으로 한다.
• 캐시기억장치는 중앙처리장치가 주기억장치에서 필요한 데이터를 가져와야 할 때 미리 캐시기억장치에 그 내용을
  저장해 두고 중앙처리장치가 주기억장치에 접근하는 대신 캐시기억장치에서 데이터를 가져온다.

연습문제

• 

  다음 중 가장 빠른 호출시간을 갖는 것은?

  답을 체크하세요

  1. 레지스터(register)
  2. 가상기억장치(virtual memory)
  3. 캐시기억장치(cache memory)
  4. 주기억장치(main memory)

  정답 :

  ①

  레지스터는 기억장치 계층의 최상위에 속하며, 가장 빠른 호출시간을 갖는다.

• 

  다음 중 기억장치에 기억되어 있는 데이터의 내용을 기반으로 접근하는 기억장치는?

  답을 체크하세요

  1. 복수모듈기억장치
  2. 가상기억장치
  3. 연관기억장치
  4. 캐시 기억장치

  정답 :

  ③

  연관기억장치를 내용주소화 기억장치(CAM: Content Addressable Memory)라고도 한다.

• 

  기억장치에 관련된 서술로서 가장 부적절한 것은?
  

  답을 체크하세요

  1. 시간적 참조 지역성이란 어떤 데이터가 한 번 참조되면, 그 데이터는 곧바로 다시 참 조되기 쉽다는 특성을 말한다.
  2. 복수모듈 기억장치에서는 모듈 수만큼의 단어들을 동시에 참조할 수 있다.
  3. 연관 기억장치에서의 데이터 참조는 주소를 이용하지 않고, 저장되어 있는 데이터의 내용을 이용한다.
  4. 캐시기억장치는 주기억장치의 용량이 부족한 점을 개선하기 위해 속도가 비교적 느 린 캐시를 이용한다.

  정답 :

  ④

  캐시기억장치는 속도가 주기억장치보다도 빠른 캐시기억장치를 이용함으로써 주기억장치의 유효 대역폭을 증가시킨다.