RAM의 원리에 대하여 질의 드립니다

Question

제가 궁금해하는 부분이 와닿으실 수 있도록 더 세밀하게 정리하여 질문 드립니다Disk 장치의 읽어들이는 속도가 cpu를 따라가지 못하기 때문에중간에 램이 있다고 들었습니다Cpu는 작업을 후딱 처리한 후 그 뒤 작업이 필요한데디스크는 준비하는 중이라서요램의 경우 랜덤 엑세스이기 때문에디스크에 비해 읽어올 수 있는 속도가 훨씬 빨라서디스크와 cpu의 브로커 역할을 하는 것으로 알고 있는데의문인 점은 램도 결국 디스크에서 데이터를 가져오는 것일텐데어째서 램이 있다고 하여 속도가 빨라질 수 있는 것인지 모르겠습니다어떤 프로그램의 용량이 10기가고 처음 구동에 필요한 프로세스를 메모리에 올리는데1기가가 든다고 하면결국 사용하면서 나머지 9기가의 필요한 데이터를 램이 디스크에서 찾아야하는건 똑같을텐데어째서 램을 중간에 두면 속도가 빠른건지 이해가 가지 않습니다세세한 원리를 알고 싶습니다

yjj8353 · Answer

하나의 프로그램이 실제로는 백그라운드에서 여러 개의 작업이 돌아갑니다.하나의 작업이 돌아가능 동안, 프로세스는 새로운 작업을 위해 데이터를 다시 디스크에서 불러와 메모리에 올려 두고 필요 없는 데이터는 메모리에서 제거합니다.이게 잘 되는 프로그램을 흔히 말하는 최적화가 잘 됐다고 표현합니다.그래서 실제 프로그램 크기에 비해 적은 데이터가 메모리에 올라가는 겁니다.

쿠잉 · Answer

어째서 램이 있다고 하여 속도가 빨라질 수 있는 것인지 모르겠습니다->알고 계신것처럼 구조상 메모리가 디스크보다는 더 빠르죠, 그렇기 때문에 프로그램의 실행은 &#34;프로그램이 CPU에서 명령을 수행하려면 해당 명령을 담은 프로그램의 주소 영역이 메모리에 올라가 있어야 한다&#34; 가 기본 아키텍처로 동작하게 됩니다.CPU 는 사용자가 실행한 프로그램 또는 명령어 집합 등을 처리하기 위해서 필요한 저장공간이 필요합니다. CPU의 설계나 기술에 따라서 L1,2,3 캐시가 있어서 먼저 쓸수도 있겠고요 또는 특수목적을 위해서 레지스터라는 것도 가지고 있습니다. 무튼 그외 처리를 위해서 어딘가에서는 공간이 필요하고 빠른 처리를 위해서 메모리 라는 공간을 사용하기로 아키텍처는 설계 되어 있는 것이지요말씀하신 예시, 즉 메모리에 로드 되어야 사이즈 보다 메모리의 사이즈가 작았을 경우 OS 에서는 swap 또는 가상메모리 를 사용하여 프로그램 구동을 하게 됩니다.이때 부터는 프로그램 구동 이나 처리가 늦어지는 것이지요그래서 시대가 바뀌면서 PC의 기본 사향 또는 표준PC 또는 메모리의 기본 탑재 메모리의 량이 계속적으로 늘어나는 것이고, 우리가 쓰는 스마트폰의 메모리량도 계속해서 증가 되는 것 입니다.그리고 디스크에서 메모리에 올리고 나서 한번만 쓰는것이 아니라 CPU 는 계속해서 메모리 페이지를 액세스 하면서 프로그램 요청을 처리하기 때문에 메모리를 사용하는 것이고요

illuza · Answer

디스크에서 램에 옮기는 과정을 보통 &#34;로딩&#34;이라고 합니다. 로딩이 되면 이제 램안에서 지지고 볶든 하는건데 이게 램이 아니라 디스크안에서 매번 일어난다면 어떻게 될까요? 처음 한번 로딩해서 그 이후의 작업들이 훨씬 빨라집니다.

songline · Answer

처음 로딩할 때 자체는 말씀하신 것처럼 디스크에서 읽어야 하니 RAM이 있든 말든 차이가 없습니다. 하지만, 프로그램이란 것이 무조건 처음부터 끝까지 순차적으로 딱 한 번만 읽고 지나가면서 처리하는 것이 아니죠. 특정 부분의 데이터만 반복적으로 접근할 일이 생기며 오히려 이런 경우가 훨씬 흔합니다.여튼 그런 이유로 봤던 곳만 보고 또 보고 하는 일이 잦은데, 이 때 디스크만 사용하는 경우 그 느린 속도로 디스크에서 다시 데이터를 읽어와야 하는 반면, RAM을 사용하는 경우 한 번 읽었던 곳에 대해서는 disk를 통하지 않고 바로 RAM에서 꺼내면 되니 전체적인 실행 속도가 크게 좋아지게 됩니다.여담으로 disk가 너무 느려서 RAM을 쓰는 것이라고 이해하고 계시는데, 사실 RAM도 cpu의 처리 속도에 비하면 느려도 너무 느립니다. 그래서 RAM과 cpu 사이에서도 RAM보다 빠르지만 훨씬 비싼 메모리를 중간에 끼워 일종의 브로커 역할을 맡깁니다. 그것이 바로 cache memory죠.cache memory는 속도는 빠르지만 그 대신 엄청 비싸기 때문에 일반적으로 매우 적은 크기만을 가집니다. 인텔 13700K 기준으로 3단계의 캐시 중 가장 느리고 용량이 많은 L3 캐시가 겨우 30MB 밖에 되지 않죠. 생각하신대로라면 어차피 캐시 메모리도 RAM에서 데이터를 가져와야 하니 굳이 30MB 밖에 되지 않는 중간 메모리를 두는 것이 의미있나 싶으실 수 있지만, 실제로는 저 캐시메모리의 유무가 성능에 매우 큰 영향을 미칩니다. 그 이유는 참조하는 데이터는 지역성이라는 것이 있기 때문이죠.지역성에는 시간 지역성과 공간 지역성이라는 것이 있는데, 간단히 설명하면 시간 지역성은 한 번 참조된 데이터는 가까운 시간 내 다시 참조될 가능성이 높다는 것이고, 공간 지역성은 어떤 위치의 데이터가 참조되면 다음에는 그 인근의 데이터가 참조될 가능성이 높다는 것입니다. 때문에 참조했던 데이터를 cache 메모리에 저장해두면 매우 적은 캐시 메모리 용량에도 불구하고 높은 확률로 RAM을 통하지 않고 cache 메모리에서 바로 데이터를 얻어낼 수 있어 CPU 성능을 훨씬 많이 끌어낼 수 있게 됩니다. 관련된 내용은 아래 자료들을 참고해주세요.[Cache] 시간 지역성, 공간 지역성 :: 안 주면 훔칩니다 (tistory.com)&#x1f4b5; 캐시가 동작하는 아주 구체적인 원리 (parksb.github.io)

자바국비뻐꾸기 · Answer

램이 있어서 속도가 빨라지는게 아니고, 램이 없으면 cpu에서 0과 1 기억처리를 해야하는데...가뜩이나 연산처리 때문에 열받는 cpu에 개조쿨러 달고있는데, ram이 없어서 디스크에서 정보를 연산처리 &#43; 기억처리까지 해야하면 ㅋㅋㅋ..hdd에서 자료정보를 가져와서 연산처리 한다음 cpu내부에 보관한걸 다시 ssd로 보내면 cpu는 녹아내릴것입니다hdd나 ssd는 말그대로 저장소 일 뿐입니다.1번창고 2번창고가 있는데2개 창고 가지고 있다고 1번창고 물건이 2번 창고로 마법처럼 옮길수는 없는 것 처럼...

RAM의 원리에 대하여 질의 드립니다

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