컴퓨터구조론#7

LeeMir, 12 April 2021

기억장치 액세스
- CPU가 어떤 정보를 기억장치에 쓰거나 기억장치로부터 읽는 동작
기억장치 액세스 유형
- 순차적 액세스 : 저장된 정보를 처음부터 순서대로 액세스하는 방식
  - ex) 자기 테이프
- 직접 액세스 : 액세스할 위치 근처로 직접 이동한 다음에, 순차적 검색을 통하여 최종 위치에 도달하는 방식
  - ex) 디스크, CD-ROM
- 임의 액세스 : 주소에 의해 직접 기억장소를 찾아 액세스하며, 어떤 기억장소든 액세스하는 시간이 동일
  - ex) 반도체 기억장치
- 연관 액세스 : 저장된 내용의 특정 비트들을 비교하여, 일치하는 내용을 액세스
  - ex) 연관 기억장치
기억장치의 제조 재료에 따른 유형
- 반도체 기억장치
  - 반도체 물질인 실리콘 칩을 이용한 기억장치
- 자기 표면 기억장치
  - 자화 물질로 코팅된 표면에 정보를 저장하는 기억장치
데이터를 저장하는 성질에 따른 유형
- 휘발성 기억장치
  - 전원 공급이 중단되면 내용이 지워지는 기억장치
- 비휘발성 기억장치
  - 전원 공급에 관계 없는 영구 저장장치
- 삭제불가능 기억장치
  - 내용변경이 불가능한 기억장치
  - 요새는 변경 가능하게 나옴

기억장치 계층
- 상위층으로 갈수록
  - 비트당 가격 상승
  - 용량 감소
  - 액세스 시간 감소
  - CPU에 의한 액세스 빈도 상승
- CPU 레지스터 > 캐시 > 주기억장치 > 하드디스크 및 SSD > 자기테이프 및 CD-ROM
- 내부 기억장치
  - CPU가 직접 액세스할 수 있는 기억장치들
- 외부 기억장치
  - CPU가 직접 액세스할 수 없고, 장치 제어기(device controller)를 통해서만 액세스할 수 있는 기억장치들
계층화의 필요성
- 기억장치들은 속도, 용량, 가격 측면에서 매우 다양하므로 적절한 성능(속도), 용량 및 가격의 기억장치 구성 필요
지역성의 원리
- 기억장치의 액세스가 몇몇 특정 영역에 집중되는 현상
- 짧은 시간을 기준으로 보면, 프로세서가 기억장치의 한정된 몇몇 위치들을 집중적으로 액세스하면서 작업을 수행
- 프로그램이 실행되는 동안에 일반적으로 지역성의 원리에 의해, 첫 번째 계층의 기억장치에 대한 액세스 횟수가 두 번째 계층의 기억장치에 대한 액세스보다 훨씬 많음
- 지역성의 원리가 적용되는 경우, 평균 기억장치 액세스 시간이 단축됨