메모리 종류 - 1. 메모리란 무엇인가? (1-2. 메모리의 기본 개념)

📌 1-2. 메모리의 기본 개념

컴퓨터에서 데이터를 저장하는 방식은 크게 휘발성(Volatile) 메모리와 비휘발성(Non-volatile) 메모리로 나뉩니다. 또한, 속도와 용량에 따른 메모리 계층 구조가 존재하며, 일반적으로 빠른 메모리는 용량이 적고 비싸며, 느린 메모리는 용량이 크고 저렴합니다.

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📂 1. 데이터 저장 방식에 따른 휘발성 vs 비휘발성

컴퓨터에서 데이터를 저장하는 방식은 크게 전원이 꺼졌을 때 데이터가 유지되는지 여부에 따라 다음과 같이 구분됩니다.

✅ 휘발성 메모리 (Volatile Memory) – 전원이 꺼지면 데이터가 사라짐

휘발성 메모리는 데이터를 일시적으로 저장하는 역할을 합니다.

• RAM (Random Access Memory): 실행 중인 프로그램과 데이터를 저장
• 캐시 메모리 (Cache Memory): CPU가 자주 사용하는 데이터를 빠르게 제공
• 레지스터 (Register): CPU 내부에서 즉각적으로 연산할 데이터를 저장

💡 예제:

• 문서 작업 중 저장하지 않고 전원을 껐을 때, 모든 작업 내용이 사라지는 이유는 RAM이 휘발성이기 때문입니다.

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✅ 비휘발성 메모리 (Non-volatile Memory) – 전원이 꺼져도 데이터가 유지됨

비휘발성 메모리는 데이터를 영구적으로 저장하는 역할을 합니다.

• HDD (Hard Disk Drive): 자기 디스크를 이용해 데이터를 저장
• SSD (Solid State Drive): 플래시 메모리를 사용하여 빠르게 데이터를 저장
• ROM (Read-Only Memory): 컴퓨터가 부팅할 때 필요한 기본 정보를 저장
• NVRAM (Non-volatile RAM): 전원이 꺼져도 데이터를 유지하는 RAM

💡 예제:

• 문서를 저장한 후 컴퓨터를 꺼도, 다음에 다시 켰을 때 문서가 그대로 남아 있는 이유는 HDD나 SSD 같은 비휘발성 저장장치에 저장되었기 때문입니다.

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⚡ 2. 속도와 용량에 따른 메모리 계층 구조 개념

컴퓨터에서는 속도와 용량에 따라 메모리 계층 구조(Hierarchy)가 형성됩니다.
일반적으로 CPU에서 가까울수록 속도가 빠르고, 저장장치에 가까울수록 용량이 크지만 속도가 느립니다.

📌 컴퓨터의 메모리 계층 구조

계층	메모리 종류	속도	용량	가격	예시
1단계 (가장 빠름)	레지스터	매우 빠름	매우 작음 (몇 바이트)	매우 비쌈	CPU 내부 연산
2단계	캐시 메모리 (L1, L2, L3)	빠름	적음 (수 MB)	비쌈	CPU 보조 메모리
3단계	RAM (DRAM, SRAM)	중간	중간 (수 GB)	보통	프로그램 실행 공간
4단계	SSD (NAND 플래시)	느림	큼 (수백 GB~TB)	보통	운영체제, 파일 저장
5단계 (가장 느림)	HDD (자기 디스크)	매우 느림	매우 큼 (수 TB 이상)	저렴	대용량 데이터 저장

💡 비유:

• 레지스터는 메모장이 적힌 손바닥과 같고,
• RAM은 책상 위 펼쳐진 노트,
• SSD는 책장에 꽂힌 책,
• HDD는 도서관 창고와 같습니다.
• 당연히 손바닥에 적힌 정보를 가장 빨리 볼 수 있고, 도서관 창고에 있는 책을 찾으려면 시간이 오래 걸립니다.

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🔍 3. "빠를수록 용량이 적고 비싸다"의 원리

컴퓨터 메모리는 속도가 빠를수록 용량이 적고, 가격이 비싸지는 특징이 있습니다.

✅ 이유 1: 빠른 메모리는 제조 비용이 높다

• 레지스터와 캐시 메모리는 초고속 데이터 처리를 위해 반도체 기술이 집약되어 있어 가격이 비쌉니다.
• 반면, HDD는 비교적 저렴한 자기 디스크 기술을 사용해 용량을 늘릴 수 있습니다.

✅ 이유 2: 빠른 메모리는 물리적 크기가 작다

• 속도가 빠른 메모리는 CPU 내부에 위치해야 하기 때문에 공간이 한정적입니다.
• 반면, HDD/SSD 같은 저장장치는 컴퓨터 내부의 큰 공간을 사용할 수 있어 용량이 큽니다.

✅ 이유 3: 데이터 접근 방식의 차이

• 레지스터, 캐시, RAM → 직접 데이터를 불러와 즉시 처리 (빠름)
• SSD, HDD → 데이터를 저장하고 필요할 때 불러오기 때문에 상대적으로 느림

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🎯 4. 정리하기

✅ 휘발성 메모리(RAM, 캐시, 레지스터)는 빠르지만 전원이 꺼지면 데이터가 사라진다.
✅ 비휘발성 메모리(HDD, SSD, ROM)는 속도는 느리지만 데이터를 영구 저장한다.
✅ CPU와 가까울수록 속도가 빠르고, 저장장치와 가까울수록 용량이 크다.
✅ 빠른 메모리는 제조 비용이 높아 가격이 비싸고, 느린 메모리는 가격이 저렴하다.