ROM, RAM, 메모리에 대하여

반도체에 관심을 가지게 되면서 메모리에 대해서 정리하고 싶은 마음이 들어서 정리해보았습니다. 

삼성 반도체 이야기가 도움이 많이 되었습니다.

http://makeshare.org/bbs/board.php?bo_table=Parts&wr_id=24

롬 ROM (read only memory)

한 번 기록된 정보를 읽을 수만 있고 수정할 수 없는 메모리입니다. 고정 기억 장치라고도 부릅니다.

롬은 전원이 공급되지 않아도 기록된 정보가 지워지지 않으므로 비휘발성 메모리(Non-Volatile Memory)라고도 합니다.

아이폰 64GB 이런게 롬 ROM 입니다.

롬은 정보를 다시 쓰고 지울 수 있는 방식에 따라 MASK ROM, PROM, EPROM, Flash Memory 등으로 구분됩니다.

MASK ROM은 가장 기본적인 ROM이며 제조과정에서 미리 내용을 기록해 놓은 메모리로, 사용자가 내용을 수정할 수 없는 롬입니다.

PROM은 사용자가 한 번 기록할 수 있는 롬이고,  EPROM은 필요 시 기억된 내용을 지우고 다른 내용을 기록할 수 있는 롬이다. 

EPROM은 강한 자외선으로 데이터를 지우는 UVEPROM, 전기적인 기능으로 데이터를 지우는 EEPROM으로 나뉩니다. 

램 RAM (random access memory)

정보를 기록하고 기록해 둔 정보를 읽거나 수정할 수 있는 메모리입니다.

램은 전원이 끊어지면 기록된 정보도 날아가기 때문에 휘발성 메모리(Volatile Memory)라고도 합니다.

일반적으로 컴퓨터 살 때 4GB 8GB 길다란 막대기 처럼 생긴게 램 RAM 입니다!!

램은 'Random Access Memory'의 약자로 기억된 정보를 읽고 다른 정보를 기억시킬 수도 있습니다. 

어느 위치에 저장된 데이터든지 접근하는데 걸리는 시간이 동일합니다.(하드 디스크, 플로피 디스크는 다릅니다.)

램에 저장되어 있는 데이터는 컴퓨터가 작동하는 동안에만 유지되며, 컴퓨터의 전원이 꺼지면 램에 있는 데이터는 사라집니다.

따라서 램은 주로 컴퓨터의 주기억장치, 응용 프로그램의 일시적 로딩, 데이터의 일시적 저장에 사용됩니다.

대표적인 램의 종류에는 일정 시간마다 자료 유지를 위해 리프레시가 필요한 D램과 

전원이 공급되는 한 기억정보가 유지되는 S램이 있습니다.

D램 (동적 메모리, Dynamic Random Access Memory)

용량이 크고 속도가 빠르기 때문에 컴퓨터의 주력 메모리로 사용되는 램입니다.

D램은 전원이 차단될 경우 저장된 데이터가 소멸되는 휘발성 기억소자이며, 

시간이 지나면서 축적된 전하가 감소되기 때문에 전원이 차단되지 않더라도 저장된 데이터가 자연히 소멸되는 단점이 있습니다.

따라서 D램은 일정 시간마다 데이터를 유지해주는 기능인 리프레시가 필요합니다.

 

D램은 정보를 저장하는 방인 셀을 가지고 있는데, 메모리셀은 트랜지스터와 커패시터 각각 1개로 구성됩니다. (고밀도 집적에 유리)

커패시터는 전하의 유무에 따라 디지털 정보의 기본 단위인 0 혹은 1이라는 정보를 저장하고 

이 두 숫자를 판별하는 방식으로 데이터를 저장합니다.

 

하지만, 시간이 지나면서 커패시터의 전자가 누전되어 데이터를 유지하는 시간이 짧아집니다.

이를 방지하기 위해서 커패시터에 주기적으로 리프레시(재생)를 시켜 데이터를 상기시켜 줍니다.

램 종류 중에서는 현재 디램을 주로 쓰고 있습니다. 삼성과 하이닉스가 디램 시장을 잡고 있습니다.

S램 (정적 메모리, Static Random Access Memory)

 

전원을 공급하는 한 저장된 데이터가 보존되는 램입니다.

 

S램은 전전원이 공급되는 한 데이터가 보존되기 때문에 D램과 달리 리프레시가 필요없습니다.

 

S램은 여러 개의 트랜지스터가 하나의 셀을 구성하기 때문에 데이터를 이동시키는 통로가 많아 D램보다 데이터 처리속도가 빠릅니다. (약 5배) 

하지만, 데이터를 저장하는 셀의 크기가 커 동일 면적에 대한 집적도가 낮고 회로구조가 복잡하여 대용량으로 만들기 어렵습니다. 

따라서 같은 집적도의 D램보다 고도화된 기술을 요구하고 이러한 특징들로 인해 가격이 비싸며 그래픽카드 등 

주로 소용량의 메모리로 사용됩니다.

 

플래시 메모리

전원이 끊겨도 데이터를 보존하는 특성을 가진 반도체입니다.

전원이 꺼지면 기억된 정보를 모두 잃어버리는 메모리 반도체인 D램, S램과 달리 

플래시 메모리는 데이터를 보존하는 비휘발성 메모리의 일종입니다.

 

플래시 메모리는 전기적인 방법으로 정보를 자유롭게 입출력할 수 있으며, 전력소모가 적고 고속프로그래밍이 가능합니다.

또한 부피가 작고 충격에 강하다는 장점이 있습니다.

일반적으로 D램은 트랜지스터 1개와 커패시터 1개로 셀이 구성되지만, 플래시 메모리는 트랜지스터 1개로 하나의 셀을 구성한다.

 

전원이 꺼지더라도 저장된 데이터를 보존하는 롬(ROM)의 장점과 정보의 입출력이 자유로운 램(RAM)의 장점을 동시에 가지고 있습니다.

이 때문에 디지털 카메라, MP3, 휴대전화, USB 드라이브 등 휴대형 기기에서 대용량 정보 저장 용도로 사용됩니다.

 

플래시 메모리는 반도체 칩 내부의 전자회로 형태에 따라 NAND(데이터 저장)형과 NOR(코드 저장)형으로 구분됩니다. 

낸드플래시는 용량을 늘리기에 쉽고, 노어 플래시는 읽기 속도가 빠른 장점을 가지고 있다. 

낸드 플래시 메모리 (NAND Flash Memory)

 

반도체의 셀이 직렬로 배열되어 있는 플래시 메모리의 한 종류입니다.

 

낸드 플래시는 저장단위인 셀을 수직으로 배열하는 구조이기 때문에 좁은 면적에 많은 셀을 만들 수 있어 대용량화가 가능합니다. 

또한 데이터를 순차적으로 찾아가 읽기 때문에 노어 플래시보다 읽기 속도는 느리지만, 

별도로 셀의 주소를 기억할 필요가 없어 쓰기속도는 훨씬 빠릅니다.

 

이처럼 낸드 플래시는 소형화, 대용량화가 가능하기 때문에 다양한 모바일 기기 및 전자제품의 저장장치로 사용되고 있다.

삼성이 현재 시장을 잡고 있습니다.

노어 플래시 메모리 (NOR Flash Memory)

 

반도체의 셀이 병렬로 배열되어 있는 플래시 메모리의 한 종류입니다.

 

노어 플래시는셀을 병렬로 배열하는 구조이기 때문에 데이터를 빨리 찾을 수 있어 

낸드 플래시보다 읽기속도가 빠르고 데이터의 안전성이 우수합니다. 

하지만 각 셀의 주소를 기억해야 하기 때문에 회로가 복잡하고, 

이로 인해 데이터를 저장할 수 있는 공간이 좁아 대용량화가 어렵습니다. 

또한 셀의 주소를 찾아 써야하기 때문에 낸드 플래시보다 쓰기속도가 느립니다.

메모리 최강자 한국 짱짱~~~