플래시 메모리 - 1. 개요 및 기본 개념 (1.1 메모리의 기본 개념)

1.1 메모리의 기본 개념

1.1.1 메모리란 무엇인가?

메모리(memory)는 데이터를 저장하고 처리하는 데 사용되는 장치로, 컴퓨터와 전자기기에서 필수적인 역할을 한다.
일반적으로 메모리는 데이터를 일시적으로 저장하거나 영구적으로 보관하는 역할을 한다.

• 프로그램 실행 시 필요: CPU가 프로그램을 실행하기 위해서는 데이터를 저장할 공간이 필요하다. 메모리는 이러한 역할을 수행한다.
• 데이터 저장 및 처리: 문서 작성, 이미지 편집, 동영상 재생과 같은 다양한 작업을 할 때 메모리는 데이터를 빠르게 저장하고 불러올 수 있도록 도와준다.
• 속도와 저장성능에 따라 다양: 메모리는 속도와 용량에 따라 다양한 종류가 존재하며, 빠른 접근이 필요한 데이터는 고속 메모리에 저장하고, 장기간 보관할 데이터는 느리지만 용량이 큰 메모리에 저장된다.

컴퓨터에서 메모리는 크게 주기억장치(Main Memory, RAM) 와 보조기억장치(Storage, HDD/SSD) 로 나뉜다.
또한, 실행 속도를 높이기 위해 캐시 메모리(Cache Memory) 와 같은 고속 메모리도 사용된다.

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1.1.2 RAM vs. ROM의 차이

구분	RAM (Random Access Memory)	ROM (Read-Only Memory)
정의	임시 저장 장치, 데이터가 계속 변경됨	영구 저장 장치, 변경이 어려움
특징	빠른 읽기/쓰기, 전원이 꺼지면 데이터 손실	데이터가 유지됨, 보통 읽기 전용
종류	DRAM (Dynamic RAM), SRAM (Static RAM)	PROM, EPROM, EEPROM, Flash ROM
예시	컴퓨터의 메모리 (DDR4, DDR5)	컴퓨터의 BIOS, 임베디드 시스템 펌웨어

RAM (Random Access Memory)

• RAM은 데이터를 일시적으로 저장하는 역할을 한다.
• CPU가 직접 접근하여 데이터를 빠르게 읽고 쓸 수 있어 속도가 매우 빠름.
• 컴퓨터가 종료되면 RAM에 저장된 데이터는 사라진다(휘발성).
• 실행 중인 프로그램과 데이터를 저장하는 공간으로 사용됨.
• 종류:
  • DRAM (Dynamic RAM): 지속적으로 새로고침(refresh)이 필요하지만 용량이 크고 저렴함. 일반적인 컴퓨터의 메인 메모리로 사용됨.
  • SRAM (Static RAM): 새로고침이 필요 없고 속도가 빠르지만 비용이 비쌈. 주로 캐시 메모리로 사용됨.

ROM (Read-Only Memory)

• ROM은 데이터가 미리 저장된 상태로 출고되며, 기본적으로 읽기 전용.
• 전원이 꺼져도 데이터가 유지됨(비휘발성).
• 시스템의 기본적인 작동을 담당하는 펌웨어(Firmware) 저장에 사용됨.
• 종류:
  • PROM (Programmable ROM): 한 번만 데이터를 기록할 수 있음.
  • EPROM (Erasable Programmable ROM): 자외선(UV)으로 지우고 다시 기록할 수 있음.
  • EEPROM (Electrically Erasable Programmable ROM): 전기적으로 데이터를 지우고 다시 기록할 수 있음.
  • Flash ROM (Flash Memory): EEPROM의 한 종류로, 빠른 속도로 데이터를 지울 수 있어 USB, SSD, SD카드 등에 사용됨.

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1.1.3 휘발성 메모리와 비휘발성 메모리 비교

구분	휘발성 메모리 (Volatile Memory)	비휘발성 메모리 (Non-Volatile Memory)
정의	전원이 꺼지면 데이터가 삭제되는 메모리	전원이 꺼져도 데이터가 유지되는 메모리
특징	빠른 속도로 데이터 처리 가능	비교적 속도는 느리지만 데이터를 보존
종류	RAM (DRAM, SRAM)	ROM (Flash Memory, SSD, HDD 등)
사용 예시	컴퓨터 실행 중 프로그램 로딩, 캐시	운영체제 저장, 데이터 보관 (SSD, USB)

휘발성 메모리 (Volatile Memory)

• 전원이 공급되는 동안만 데이터 유지.
• CPU가 실행 중인 프로그램과 데이터를 저장하는 용도로 사용됨.
• 속도가 빠르지만, 전원이 꺼지면 데이터가 사라짐.
• 대표적인 예: RAM (DRAM, SRAM)

비휘발성 메모리 (Non-Volatile Memory)

• 전원이 꺼져도 데이터가 유지됨.
• 장기간 데이터 저장이 필요할 때 사용됨.
• 속도가 RAM보다 느리지만, 데이터를 영구적으로 보관 가능.
• 대표적인 예: ROM, 플래시 메모리 (SSD, USB, SD 카드), HDD.

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정리

• 메모리는 데이터 저장 및 처리 속도 향상을 위한 중요한 장치.
• RAM과 ROM의 차이를 이해하는 것이 중요.
  • RAM: 실행 중인 프로그램을 저장하는 휘발성 메모리.
  • ROM: 시스템이 필요한 데이터를 저장하는 비휘발성 메모리.
• 메모리는 휘발성/비휘발성에 따라 역할이 다르며, 컴퓨터와 임베디드 시스템에서 각각의 특성에 맞게 활용됨.