3.2 메모리

1. 메모리 계층 구조

1. 레지스터 (Register)
   • CPU 내부에 존재
   • 휘발성
   • 속도 가장 빠름
   • 용량 가장 작음
   • CPU 연산에 직접 사용
2. 캐시 (Cache)
   • L1, L2, L3 캐시
   • 휘발성
   • CPU와 메모리(RAM) 사이의 속도 차이 완화 목적
   • CPU 내부 또는 매우 근접한 위치
3. 메인 메모리 (RAM, 주기억장치)
   • 휘발성
   • 실행 중인 프로그램과 데이터 저장
   • 랜덤 접근 가능 (Random Access)
4. 보조기억장치 (HDD, SSD)
   • 비휘발성
   • 속도 느림
   • 용량 큼
   • 프로그램·데이터 영구 저장

핵심 특징

• 위로 갈수록: 속도 ↑ / 용량 ↓ / 가격 ↑
• 계층이 존재하는 이유
  • 경제성
  • CPU–메모리 속도 차이 해결 (캐시)

2. 캐시 (Cache)

캐시란?

• 자주 사용하는 데이터를 미리 복사해 두는 임시 저장소
• 빠른 장치(CPU)와 느린 장치(RAM) 사이의 병목 현상 완화

캐싱 계층

• 캐시는 항상 두 계층 사이에 존재
• 예:
  • 캐시 ↔ RAM
  • RAM ↔ 보조기억장치 (RAM은 디스크의 캐싱 계층 역할)

3. 지역성의 원리 (Locality)

캐시는 자주 쓰는 데이터를 기준으로 구성해야 한다.