- 현황
CPU의 속도 향상을 반도체 기억장치 속도 향상이 따라잡지 못 하여 시스템 성능이 저하됨.
격차 줄이기 위해 가격이 높은 고속의 반도체 기억장치를 CPU와 주기억장치 사이에 위치 시킴
기억장치들의 유형에 따라 매우 다양하기 때문에 여러 유형 기억 장치 계층적으로 구성하고 설치함으로써 평균 기억장치 액세스 속도 높이고 가격대 성능비 적절히 유지
- 필요성 및 효과
주기억장치 욜량이 커질 수록 평균 액세스 시간은 짧아지지만 가격이 높아짐
기억 장치의 특성들을 고려하여 어떤 한 가지만 사용하는 것이 아니라 여러 종류의 기억장치를 이용하여 계층적 기억장치시스템을 구성하여 컴퓨터 성능을 높일 수 있음
- 기억장치의 특성들 간에 관계
액세스 속도가 높아질 수록 비트당 가격이 높아짐
용량이 커질수록 비트당 가격이 낮아짐
용량이 커질수록 액세스 속도는 낮아짐
- 지역성의 원리
CPU가 기억장치의 한정된 몇몇 영역들을 집중적으로 액세스하며 작업을 수행한다는 원리
프로그램이 반복 로프들과 서브루틴들이 빈번히 호출되어 작은 영역의 액세스가 집중되고 첫번째 계층의 기억장치에도 인출한 내용을 저장해두기 때문.
- 기억장치 계층
- 계층 현상
비트당 가격이 높아짐
용량이 감소함
액세스 시간이 짧아짐
CPU에 의한 액세스 빈도 높아짐
- 내부/외부 기억장치
CPU가 직접 액세스할 수 있는/없는 기억장치를 내부/외부 기억장치 라고 함
- CPU 레지스터
프로세서 내부에 있는 레지스터
가장 빠르고 용량이 적으며 비트당 가격이 높음
- 주기억장치
반도체 기억장치 칩들로 구성됨
레지스터 액세스 시간보다 훨씬 김
- 캐시
속도가 빠르지만 용량이 작음
주 기억장치의 느린 속도 문제를 해결하기 위해 데이터를 일시 저장해주는 중간 버퍼 기능 수행
CPU와 주기억 장치 사이에 설치
프로그래머가 직접 읽거나 쓸 수 없음
- 디스크
CPU가 직접 액세스 할 수없고 제어기나 I/O 프로세서를 통해서만 데이터 읽기/쓰기 가 가능한 것
프로그램 파일들과 데이터 파일들 저장
블록이나 레코드 단위로만 액세스 할 수 있음
- 디스크 캐시
주기억장치로부터 디스크로 읽혀져 나갈 정보들을 일시적으로 저장하는 버퍼 역할
주기억장치와 디스크의 속도차이를 줄이기 위해 두 장치 사이에 설치됨
디스크 쓰기 동작을 묶음별로 처리할 수 있게 해줌
CPU와 제어기가 직접 액세스 할 수 있으므로 내부 및 외부 기억장치에 모두 속함
반도체 기억 장치가 사용됨