디지털 메모리 기초: 어드레싱, 접근 방식, 휘발성

개요

회로나 장치에 정보를 저장할 때, 그 데이터를 저장하고 검색하며 정확히 어디에 있는지 찾을 수 있는 신뢰할 수 있는 방법이 필요합니다.

대부분의 메모리 장치는 우편함, 파일 캐비닛 폴더 등 여러 장소에서 정보를 찾을 수 있음을 보여주는 은유로 시각화할 수 있습니다.

저장된 정보를 일반적으로 데이터라고 부르며, 이를 보관하는 위치를 우체국 시스템을 연상시키는 주소라고 부릅니다.

일부 메모리에서는 주소가 디지털 회로의 병렬 데이터 라인을 통해 활성화될 수 있습니다(나중에 자세히). 다른 메모리는 회전 디스크의 트랙과 섹터 같은 매체상의 물리적 위치를 사용합니다.

자기 테이프는 1차원 어드레싱을 예시합니다: 카세트 중간의 트랙을 재생하려면 빨리 감기하고, 카운터로 위치를 추정하며, 테이프 시작부터의 시간에 의존합니다.

접근 유형은 두 가지 큰 범주로 나뉩니다: 임의 접근과 순차 접근. 임의 접근은 어떤 데이터 포인트로든 직접 점프할 수 있게 합니다; 순차 접근은 원하는 데이터에 도달하기 전에 이전 데이터를 통과해야 합니다.

예를 들어, 바이닐 레코드 판은 임의 접근입니다: 스타일러스 암을 위치시켜 즉시 원하는 곡으로 건너뛸 수 있습니다. 콤팩트 디스크는 이 과정을 자동화합니다.

반면 카세트 테이프는 순차적입니다. 원하는 곡에 도달하기 전에 앞선 곡들이 재생될 때까지 기다려야 합니다.

데이터를 메모리 장치에 기록하는 행위를 쓰기라고 하고, 검색하는 행위를 읽기라고 합니다.

두 기능 모두 지원하는 장치에는 읽기만 의도했을 때 실수로 덮어쓰는 것을 방지하는 보호 장치가 포함됩니다.

일부 미디어는 사전 기록되어 판매되며 변경할 수 없습니다. 바이닐 레코드와 콤팩트 디스크가 그렇습니다. 디지털 용어로 이는 읽기 전용 메모리, 즉 ROM입니다.

반면 카세트 오디오 및 비디오 테이프는 되감고 재녹음할 수 있거나, 공백으로 구매해 사용자가 녹음할 수 있습니다. 이는 읽기-쓰기 메모리로 알려져 있습니다.

또 다른 핵심 구별은 휘발성입니다. 전원 없이 데이터를 유지하는 능력입니다. '하이' 또는 '로우' 상태를 래치하는 전자 메모리는 전원이 제거되면 내용을 잃습니다. 이들은 휘발성입니다.

자화된 디스크와 테이프는 활성 전원 없이 데이터를 유지하므로 비휘발성입니다.

이 용어들은 특히 컴퓨터에서 흔히 사용되는 휘발성 메모리가 RAM(Random Access Memory)이라고 불리기 때문에 초보자에게 혼란을 줄 수 있습니다. 'RAM' 레이블은 실제로는 접근 방식이 아닌 휘발성을 나타냅니다.

PC의 비휘발성 메모리 집적 회로는 제대로 ROM(Read-Only Memory)이라고 불리지만, 휘발성 회로처럼 임의 접근됩니다.

마지막으로, 메모리 장치의 용량을 표현하는 명확한 방법이 필요합니다. 가장 단순한 지표는 총 비트 또는 바이트 수입니다. 1바이트 = 8비트임을 기억하세요.

현대 저장 장치는 큰 용량을 표현하기 위해 메트릭 접두사를 자주 사용합니다: 1.6기가바이트 = 16억 바이트 = 128억 비트.

많은 임의 접근 메모리가 2의 거듭제곱으로 구성되므로, '킬로바이트'는 일반적으로 1,000이 아닌 1,024바이트를 포함합니다. 마찬가지로 64킬로바이트 메모리는 65,536바이트를 보유하며, 더 정확하게는 66K바이트라고 할 수 있습니다.

10진법 반올림이 2진법 진행(2진법)과 다르므로, 이러한 차이에 주의하는 것이 필수적입니다.