컴퓨터 메모리 계층 구조 (Memory Hierarchy)
Level 0 - 레지스터 (Registers)
- 위치: CPU 내부
- 속도: 가장 빠름 (CPU 한 사이클 수준)
- 크기: 매우 작음 (보통 수십~수백 개, 총 수 킬로바이트 수준)
- 특징: 연산에 직접 사용되며, 가장 비용이 높고 가장 빠른 메모리
- 구현: 플립플롭(Flip-Flop)으로 구성
Level 1 - 캐시 메모리 (Cache)
- 위치: CPU와 메인 메모리 사이
- 속도: 레지스터 다음으로 빠름
- 크기: 수 메가바이트 수준 (L1 < L2 < L3)
- 특징: 자주 접근하는 명령어나 데이터를 저장하여 CPU 접근 속도 향상
- 구현: 정적 램(SRAM) 사용 → 빠르지만 고가
Level 2 - 주기억장치 (Main Memory, RAM)
- 위치: CPU가 직접 접근 가능
- 속도: 캐시보다 느림
- 크기: 수 기가바이트 (GB) 수준
- 특징: 실행 중인 프로그램과 데이터를 저장하는 중앙 메모리
- 구현: 동적 램(DRAM) 사용 → 더 저렴하고 더 큰 용량
Level 3 - 보조기억장치 (Secondary Storage)
- 대표: 하드디스크(HDD), 솔리드 스테이트 드라이브(SSD)
- 속도: RAM보다 훨씬 느림 (SSD는 수 μs, HDD는 수 ms 단위)
- 크기: 수 테라바이트(TB)
- 특징: 영구 저장용으로 사용되며, 전원이 꺼져도 데이터 유지
- 비용: RAM보다 훨씬 저렴
Level 4 - 3차 저장장치 (Tertiary Storage)
- 대표: 자기 테이프, 광디스크 등
- 속도: 가장 느림 (일반적으로 순차 접근)
- 크기: 수~수십 테라바이트
- 특징: 백업, 장기 저장 용도 / 교체 가능한 매체
- 비용: 가장 저렴
