RAM   

 

전원이 공급여부에 따라 데이터를 계속 저장할 수 있는 것이 있고, 그렇지 않은 것이 있다. 그것을 휘발성 여부라고 하는데 이 기준에 따라 RAM ROM으로 구분 할 수 있다.

참고로 알아두도록 하자.

 

RAM(Random Access Memory)

RAM은 휘발성의 성격을 가진다. 이것은 다시 말하면 데이터를 자유롭게 읽고 쓸 수가 있지만, 전원 공급이 중단되면 그 안의 모든 내용들이 다 지워진다. 자유롭게 읽고 쓸수 가 있어서 RWM(Read Write Memory)라 고도 불린다. RAM은 다시 SRAM(정적램) DRAM(동적램)으로 나누어지는데 SRAM은 전원이 유지되는 동안만 데이터를 기억할 수가 있고, DRAM은 전원공급 외에도 주기적으로 재충전을 해주어야 내용을 기억한다.

 

SRAM(Static RAM)

SRAM은 읽기와 쓰기를 동시에 수행할 수 있다는 점에서는 DRAM과 동일하다.

하지만 DRAM보다 빠른 속도를 가질 수 있는 이유는 데이터보존을 위해 커패시티가 아닌 플리플롭(FLIP-FLOP)을 이용해서 재충전이 필요 없기 때문이다. PC에서 캐쉬메모리로 사용되는 것이 SRAM이며, 정적 메모리라 불리는 것은 안에 데이터가 들어있기 때문이다.

 

DRAM(Dynamic RAM)

DRAM은 메모리칩의 모든 셀을 일정한 순서에 상관없이 읽기/쓰기를 행할 수 있다.

DRAM PC에서 가장 기본적인 메모리로 사용되고있는데 이유는 비용이 비교적 적게들고 적은 파워를 사용하기 때문이다. SDRAM, EDO DRAM 등이 모두 여기에 속한다.

 

ROM(Read Only Memory)

ROM은 데이터를 저장하면 전원이 공급되지 않아도 데이터를 보존한다.

그렇기 때문에 비휘발성 메모리라 불린다. 또한 ROM은 데이터를 읽을 수만 있고, 데이터를 재 기록할 수는 없다. PC에서는 주로 BIOS정보를 저장하는데 쓰인다.

 

FPMRAM

FPM(Fast Page Mode)램은 아는 사람은 많지 않다. D램 계열 중에서 가장 많이 알려진 EDO램과 달리 이 메모리는 자기 이름으로 팔리지 않았기 때문이다. 하지만 EDO램이 나오기 전까지 꽤 많이 쓰였다. FPM램은 60~120ns의 접근속도를 자랑한다. 펜티엄PC가 나온뒤 갑자기 사라진 이유는, 펜티엄의 버스구조가 66Mhz FPM램보다 빨랐기 때문이다.

 

EDORAM

펜티엄PC시절부터 최고의 인기를 얻고 있는 것은 EDO(extended-data-out)램이다. 앞서 나온 FPM램과 기본구조는 크게 달라지지 않았다. 하지만 CPU가 메모리 주소를 찾을 때 걸리는 시간을 크게 줄여 작동속도는 40% 정도 빨라졌다. 보통 메모리를 초기화하면 그 안에 들어있는 정보는 모두 사라진다. 하지만 EDO램은 초기화하기 바록 직전에 이용했던 메모리주소를 기억한다. CPU가 데이터를 찾을 때 이 정보를 참고하기 때문에 작업속도가 빠르다. EDO램이 제대로 작동하려면 CPU의 버스속도가 66MHz이상이어야 한다. 현재 펜티엄PC의 주력 메모리로 자리잡고 있다.

 

BEDORAM

D램 기술을 기반으로 전송속도를 향상시키려는 노력이 끊이지 않고 있다. 그 결과로 나온 것이 바로 버스팅(busting)기술이다. BEDO(burst extended-data-out)램은 버스팅을 이용해 전보다 더 빠르게 데이터를 처리한다. 이 기술의 핵심은 버스트 캐리어에 있다.

메모리는 데이터를 한 블럭씩 전송한다. BEDO램은 각 블럭마다 데이터 주소가 들어있는 버스트 캐리어를 집어 넣었다. 다음에 처리해야 할 데이터가 어디에 있는지 미리 알 수 있게 한 것이다. 하지만 BEDO램은 66MHz라는 데이터버서의 한계를 극복하지 못한다. 이것은 SD램보다 싸고 EDO램보다 빠르다.

 

SDRAM

SD(synchronous dynamic RAM)은 최근 들어 관심이 부쩍 늘어난 메모리다. 100MHz이상까지 나오는 속도가 이것의 최대 장점이다. 동기적인 시스템 클럭을 이용하므로 두 개의 메모리 페이지를 한꺼번에 접속한다. SD램은 나중에 SLD램으로 발전한다.

 

DDR SDRAM

DDR SDRAM은 이론적으로는 RAM의 속도를 적어도 200 MHz까지 향상시킬 수 있다. 이것은 시스템 클록의 상승단(Rising edge)과 하강단(falling edge) 모두에서 출력이 나오도록 함으로써, 상승단에서만 출력이 나오는 것에 비해 두 배의 출력이 나올 잠재 가능성이 있다.

 

AsyncRAM

Async S(Asynchronous S RAM) 386시절부터 쓰던 메모리로서 지금은 L2캐시로 주로 이용된다. CPU클럭과 비동기적으로 작동하기 때문에 비동기(asynchronous)라는 이름이 붙었다. 비동기란 CPU가 데이터를 메모리에서 가져올 때 다른 작업을 멈추는 것을 뜻한다.

 

SyncRAM

sync S(synchronous burst S RAM) SD램과 마찬가지로 시스템 클럭과 동기화되어 작동한다. 그래서 Async S램보다 훨씬 빠른 속도를 보인다. 접근속도는 8.5ns로 꽤 빠르지만 66MHz이상의 버스구조에서는 제 성능을 십분 발휘하지 못한다. 66MHz이상의 시스템에서는 PB S램을 써야한다.

 

PB SRAM

PB S(pipeline burst SRAM)은 버스트와 파이프라인 기술을 함께 써 66MHz이상의 버스구조에 알맞다. 무엇보다도 75MHz 이상의 버스구조에서 최고의 성능을 보이므로 펜티엄II에 쓰면 효과가 크다.

 

VRAM

V(Video RAM) VGA카드에 꽂아 쓰는 메모리로서, 비디오 성능을 향상시키도록 만들었다. 화소(픽셀)에 대한 정보가 들어 있어 비디오 데이터를 빠르게 처리한다. 화면이 바뀌는 속도는 화소를 읽어 오는 속도와 비례한다.

데이터가 드나드는 길이 두개인 듀얼 포트(dual port)구조에서 CPU부하를 크게 줄여준다. D램과 S램은 포트가 한개다. 대역폭이 다른 것보다 두 배 크므로 데이터 처리가 두 배 정도 빠르다.

 

WRAM

W(Windows RAM) V램처럼 듀얼포트 구조로 되어 있다. VGA전용 메모리이고 두 개의 버퍼를 갖추어 화면처리가 빠르다.

 

SGRAM

SG(synchronous graphics RAM)은 그래픽 처리 속도가 빠른 메모리다. V램이나 W램과는 달리 포트는 하나이지만 듀얼 뱅크(dual bank)구조로 되어 있어 데이터 처리가 듀얼포트보다 더 빠르다.

 

 

 

 

 

 

 

RAID의 개념

RAID는 본래 Redundant Array of Inexpensive(or Independent) Disks의 약어로, 1988년 미국 U.C.버클리 소속 과학자 David a Patterson, Garth Gibson, Randyh Kats에 의해 정의된 것이다. 기본적인 RAID의 개념은, 작고 값싼 드라이브들을 연결해 비싼 대용량 드라이브 하나(Single Large Expensive Disk)를 대체하자는 것이었지만, 그동안 하드 디스크를 포함한 스토리지 기술의 지속적인 발달로 인해 이제는 그 의미가 퇴색되어 버리고, 현재의 RAID 기술은 다음과 같이 정의된다.

 

  • 여러 개의 하드 디스크를 하나의 Virtual Disk로 구성하여 대용량 저장장치로 사용
  • 여러 개의 하드 디스크에 데이터를 분할·저장하여 전송속도의 향상
  • 시스템 가동중 생길 수 있는 하드 디스크의 에러를 시스템 정지없이 교체, 데이터 자동복구

 

이렇게 다양한 가용성을 제공하는 RAID 6개의 레벨로 분류되어 서로 다른 용도를 위해 사용되어지는데, RAID의 자세한 기능은 RAID의 각 레벨별 설명을 통해 알 수 있다.

RAID의 레벨

RAID의 제안자들로부터 6개로 구분되었던 RAID의 각 레벨은 그간 보다 다양화되었으며, 그 구성과 기능면에 있어 서로 다르기 때문에, 사용자의 목적에 맞는 RAID 레벨 구성이 필수이다. 현재는 이 중 RAID 0, 1, 0+1 이렇게 3개정도가 보편적으로 사용되고 있다.

 

RAID 0 (Striping)

 

RAID 레벨 0에서 데이터는 빠른 입·출력이 가능하도록 여러개의 하드 디스크에 분산되어 저

장된다. 하나의 디스크에 저장하는데 8분이 소요되는 데이터를 4개의 디스크에 동시분산하여 저장하면, 2분만에 모든 데이터의 저장이 완료되는 식으로, 이것은 장애 발생에 대비한 여분의 데이터 기록과 저장공간을 갖지 않기 때문에 성능이 매우 뛰어난 반면, 단 하나의 디스크에서 장애가 발생하더라도 데이터를 전부 손실할 수 있는 위험이 있다. 장애보정에 관한 RAID의 기본 정의에서 다소 벗어난 개념이라고도 할 수 있으며, 상대적으로 빠른 데이터 입·출력 성능이 요구되는 동영상 편집과 출판작업 등에 적합하다.

RAID 1 (Mirroring)

흔히 Mirroring이라고도 불리는 RAID 레벨 1은 단순히 한 드라이브에 기록되는 모든 데이터를 다른 드라이브에 복사하는 식이다. , 이렇게 해서 하나의 드라이브가 고장나더라도, 또 다른 드라이브를 통해 완벽한 복구가 가능한데, 이러한 복구능력을 제외한 단순 성능에 있어선 하나의 드라이브를 사용할 때보다 큰 잇점은 없다고 할 수 있다. 두 개의 드라이브를 사용함으로 읽기성능은 하나를 사용할 때보다 빠르지만, 쓰기성능은 약간 느린편이다. 최소 두 개의 드라이브로 구성되며, 전체 하드디스크 용량의 50%만을 사용할 수 있기 때문에, 지속적인 백업이 필요치 않은 개인사용자에겐 별로 메리트가 없는 구성이다.

 

RAID 2 (Hamming 오류정정 코드)

 이것은 현재 거의 사장된 개념으로, 에러검출능력이 없는 드라이브를 위해 Hamming 이라는 오류정정코드를 사용하는 것이다. 각 데이터는 그림상 우측의 ECC 디스크에 저장된 Hamming 코드를 부여받아 에러를 검출하고 정정하게 된다. 실시간 오류수정이 가능하다는 장점이 있지만, 현재의 SCSI 드라이브들이 자체 에러검출 능력을 갖고 있기 때문에 별로 쓰이지 않고 있으며, EIDE RAID의 경우엔 해당 레벨이 아예 제외된 경우가 많다.

 

 

RAID 3 (Pararell transfer with parity)

RAID 레벨 3는 데이터를 분산저장한다는 점에서 앞서 설명한 RAID 0와 일맥상통하지만, 에러검출·수정을 위해 별도의 패리티 드라이브를 사용한다는 점이 다르다. 이것은 바이트 단위로 데이터를 분산저장하기 때문에 드라이브의 장애 발생시 패리티 정보를 이용한 복구가 가능하다. RAID 0의 빠른 입·출력 성능에 에러보정 기술이 첨가되었다고 생각하면 간단하다.

 

RAID 4 (Independent data disks with shared parity blocks)

  이것은 패리티 드라이브를 사용하는데서 레벨 3와 유사하지만, 각 드라이브에 데이터를 블록 단위로 분산 저장시킨다는 점에서 다르다. 데이터 출력면에 있어 레벨 0에 필적하는 우수한 성능을 갖지만, 저장시엔 매번 패리티 정보를 갱신해야하기 때문에 추가시간이 소요된다. RAID 레벨 4는 최소 3개의 드라이브로 구성된다.

 

 

 

 

 

 

 

 

RAID 5 (Independent data disks with distributed parity blocks)

 

레벨 5는 기존 레벨 3 4의 단점을 개선한 것으로, 별도의 패리티 드라이브 대신 모든 드라이브에 패리티 정보를 나누어 기록하는 방식이다. 패리티를 담당하는 드라이브가 병목현상을 일으키지 않기 때문에, 작고 잦은 데이터 기록이 있을 경우 더 좋은 성능을 구현한다. 반면, 데이터의 출력시엔 각기 흩어진 패리티 정보의 갱신이 같이 이루어지기 때문에, 레벨 4보다 못한 출력 성능을 갖는다.

 

RAID 0+1 (High Data Transfer Performance)

RAID 0 RAID 1의 장점만을 이용한 것으로, 성능향상과 데이터의 안정성을 모두 보장받을 수 있다. RAID 0+1레벨을 이용한 데이터 저장시엔 RAID 0가 적용되어 두 개 또는 그 이상의 드라이브에 나누어 쓰고, 동시에 RAID 1을 이용한 백업 드라이브를 생성하게 된다. 이때 데이터 출력은 RAID 0에 연결된 하드디스크에서만 이루어지며, 최소 4개의 드라이브를 사용해야 한다.

 

JBOD

이것은 RAID의 기본 레벨은 아니지만, EIDE RAID 컨트롤러에 종종 포함되는 개념으로, 간단히 RAID 카드에 연결된 드라이브들의 용량을 하나로 합쳐 사용하는 것으로 생각하면 된다. 가끔 'Span'이란 용어로 대체되기도 한다.

 

이외에도 레벨 6, 7, 10, 53 등이 존재하지만, 거의 사용되지 않는 부분이기 때문에 생략하였다. 이렇게 다양한 기능을 제공하는 RAID이지만, 위에서 언급했던 것처럼 현재 가장 많이 사용되는 것은 RAID 0, RAID 1, RAID 0+1정도로 압축할 수 있다. RAID 본연의 목적이 서버나 웍스테이션에 적용하기 위함이었던 것처럼, 초기의 RAID 기술은 SCSI 장비를 이용하였지만, 현재 EIDE 장비의 발전과 함께 저가격, 고성능을 자랑하는 EIDE RAID 제품이 탄생하게 되었으며, 이러한 것들은 RAID 장비로서의 기능은 물론 메인보드의 칩셋에 영향받지 않고 한단계 빠른 EIDE 인터페이스를 사용할 수 있다는 장점을 제공하기도 한다.

 

 

출처 : 컴사랑
글쓴이 : 필립 원글보기
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