컴퓨터 하드웨어 기억장치
컴퓨터 하드웨어 기억장치
기억 장치
- 입력 장치에서 읽어 들인 숫자, 문자, 각종 기호 등의 자료들을 저장하는 장치로 주기억 장치와 보조 기억 장치로 나누어진다.
1) 주기억 장치(main memory unit)
- 컴퓨터 중앙 처리 장치(CPU)에 위치하며 실행하고자 하는 프로그램이나 자료를 기억시키는 장치
2) 보조 기억 장치(auxiliary storage unit)
- 주변 장치로서(CPU에 속하지 않음!) 주기억 장치에 필요한 프로그램이나 자료를 보낼 수 있고, 처리된 자료 또는 개발된 프로그램 등을 저장할 수 있다.
3) 기억 장치에서 사용되는 단위
- 최소 단위는 비트(bit : binary digit)이다.
- 8개의 비트가 모이면 1바이트가 된다.
- 1바이트는 영문자 1개를 기억하며 한글 1문자를 저장하는 데엔 2바이트가 필요하다.
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1킬로 바이트(KB)는 1,024바이트로 구성되며, 1메가 바이트(MB)는 1,024킬로 바이트이고, 1기가 바이트(GB)는 1,024메가 바이트가 된다.
- 메모리 셀(memory cell)
- **한 소자나 전기회로가 하나의 비트를 저장**하는 데 사용된다.
- (0 또는 1) 플립플롭, 충전된 커패시터, 자기테이프 또는 디스크 등을 예로 들 수 있다.
- **한 소자나 전기회로가 하나의 비트를 저장**하는 데 사용된다.
- 메모리 워드(memory word)
- 메모리에 있는 비트는 몇 가지 형태의 명령이나 데이터로 표현된다.
- 예를 들면, 8개의 플립플롭으로 구성된 레지스터는 8비트 워드로 저장되는 메모리로 생각할 수 있다.
- 워드의 용량은 보통 4~8바이트 사이이다.
- 메모리에 있는 비트는 몇 가지 형태의 명령이나 데이터로 표현된다.
- 바이트(byte)
- 8비트 워드에 대해 사용되는 용어이다.
- 항상 8비트로 구성된다.
- 마이크로컴퓨터에서 가장 일반적인 워드 크기이다.
- 8비트 워드에 대해 사용되는 용어이다.
- 용량(capacity)
- 비트들을 저장할 수 있는 공간
- 메모리에 있어 워드수는 대개 1024의 곱이다.
- 우리가 흔히 보는 하드 용량 몇 GB는 2^10(1,024), 2^20(1,048), … 와 같이 딱 나눠 떨어지는 10의 배수가 아닌 2의 거듭제곱들이다.
- 비트들을 저장할 수 있는 공간
주기억 장치
1) 주기억 장치의 구성
- 주기억 장치는 수많은 바이트로 구성된다.
- 입력 장치를 통하여 읽어 들은 자료는 1과 0의 상태가 모아져 바이트 단위로 구성되며 순서에 따라 특정한 장소에 저장된다.
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자료를 저장하거나 저장된 자료를 읽기 위하여 각 기억 장소는 고유한 주소를 갖는다.
- 기억부
- 주어진 프로그램이나 데이터를 기억해 두는 2진 기억 소자(memory cell)들이 2차원 행렬(matrix)로 구성되어 있다.
- 주어진 프로그램이나 데이터를 기억해 두는 2진 기억 소자(memory cell)들이 2차원 행렬(matrix)로 구성되어 있다.
- 메모리 주소 레지스터(MAR : Memory Address Register)
- 프로그램이나 데이터를 입출력하기 위한 번지를 가지고 있다.
- 프로그램이나 데이터를 입출력하기 위한 번지를 가지고 있다.
- 메모리 버퍼 레지스터(MBR : Memory Buffer Register)
- 입출력하고자 하는 프로그램이나 데이터를 임시 보관하는 레지스터
- 입출력하고자 하는 프로그램이나 데이터를 임시 보관하는 레지스터
- 번지 선택 회로
- MAR(메모리 주소 레지스터)에 의하여 기억 장소를 선택하는 회로
- MAR(메모리 주소 레지스터)에 의하여 기억 장소를 선택하는 회로
- 제어 회로
- 기억 장치에 저장하라는 Write 신호와 기억 장치로부터 읽어내리는 Read 신호를 발생시키는 회로
- 칩이나 모듈 개념으로 여러개로 나누어 구성될 경우 칩 선택 신호나 메모리 모듈 선택 신호가 필요하다.
- 기억 장치에 저장하라는 Write 신호와 기억 장치로부터 읽어내리는 Read 신호를 발생시키는 회로
2) 기억 장치에 저장하는 외부 동작의 순서
- 기억 장치의 위치(번지)를 MAR(메모리 주소 레지스터)에 넣는다.
- 프로그램이나 데이터의 비트를 MBR(메모리 버퍼 레지스터)에 넣는다.
- 입력 신호로 MBR(메모리 버퍼 레지스터)의 내용이 메모리에 저장된다.
3) 기억 장치로부터 읽어낼 때 외부 동작 순서
- 읽어내려는 프로그램이나 데이터 번지를 MAR에 넣은 후 출력신호를 준다.
- 메모리의 해당 내용이 MBR로 옮겨져 외부로 출력하게 된다.
4) 어드레스(Address)
- 메모리에서 한 워드의 위치를 식별하는 주소(숫자)
- 메모리소자 또는 시스템에 저장된 각 워드는 고유의 주소를 갖는다.
- 주소는 보통 2진수, 8진수, 16진수로 표현되고, 편의를 위해 10진수로 표현되기도 한다.
- 메모리에 있는 특정 워드의 위치를 언급할 때마다 그것을 식별하기 위해서 그 위치의 주소코드를 사용한다.
!모든 프로그램은 주기억 장치에서만 실행된다!
- 그래서 주기억 장치(RAM)의 용량이 클수록 더 많은 정보를 기억하고 실행할 수 있기 때문에 비싸다.