[Embedded] 임베디드 시스템의 메모리 종류

메모리(Memory)란

메모리(Memory)는 프로그램이나 데이터를 저장하기 위한 장치로, 크게 주기억 장치(Main Memory), 보조 기억 장치(Secondary Memory),

캐시(Cashe)로 나뉜다.

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주기억 장치는 프로그램이 수행되는 동안에 프로그램과 데이터를 저장한다. 어떠한 동작을 바이트, 하트워드, 워드 단위에 맞게 수행할 수 있도록

구성되어 있으며, 메모리의 특정 위치에 명령이나 데이터의 접근(Access)하기 위해 주소를 사용한다.

일반적으로 DRAM(Dynamic Random Access Memory), SRAM(Static Random Access Memory)를 주로 사용한다.

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보조 기억 장치는 자주 사용되지 않거나, 당장 사용하지 않는 프로그램이나 데이터를 저장하기 위해 사용된다.

디스크, SD/MMC 카드 등이 있으며, 가격이 주기억 장치에 비해 저렴하지만, 접근 속도가 느리고 프로그램 동작을 위해서는

보조 기억 장치의 프로그램과 데이터를 주기억 장치에 탑재해야 한다.

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캐시 메모리는 주기억 장치의 접근 속도를 더욱 빠르게 하기 위해 프로세스 주변에 존재하는 고속 메모리이다.

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임베디드 시스템에서 주로 사용되는 메모리는 크게 2가지로 휘발성과 비휘발성으로 구분한다.

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휘발성 메모리는 전원이 인가되는 동안에만 자료를 보관하고, 전원이 인가되지 않으면 자료들이 사라진다.

휘발성 메모리는 일반적으로 RAM이라 부르며, 메모리의 셀 구성에 따라 SRAM, DRAM으로 나뉜다.

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비휘발성 메모리는 전원이 인가되지 않은 상태에서도 자료를 보관한다.

비휘발성 메모리에는 ROM, Mask ROM, PROM, EPROM 등 이 있다.

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휘발성 메모리와 비휘발성 메모리의 특징을 고루 갖고 있는 하이브리드 메모리(HHybrid Memory)도 존재한다.

RAM(Random Access Memory)

RAM은 전원이 인가되는 상태에서만 데이터를 유지하는 휘발성 메모리로, 임의의 영역에 접근하여 값을 읽고 쓸 수 있는

주기억 장치이다. 저장되는 방법에 따라 SRAM, DRAM으로 구분된다.

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SRAM이란 정적램으로 불리기도 하며, 고속으로 동작할 수 있고 전원이 공급되는 동안 데이터를 안전하게 저장할 수 있는 장점이 있다.

단점으로는 한 비트를 구성하는데 여러 개의 트랜지스터를 사용하기 때문에 생산 효율이 낮아 가격이 비싸다.

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DRAM은 SRAM에 비해 동작 속도가 느리고 전원이 공급되는 동안 주기적으로 내용을 갱신해 주어야만 데이터를 안정적으로 저장한다.

이렇게 주기적으로 내용을 저장해 주는 것을 리프레시(Refresh)라고 한다.

SRAM과 달리 한 비트를 구성하는데 트랜지스터 하나만으로 구성할 수 있기 때문에 생산 효율이 좋아 가격이 저렴하다.

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아래의 표는 SRAM과 DRAM의 큰 특징을 비교하는 표이다.

구분	DRAM	SRAM
리프레시	주기적	필요 없음
액세스 주기	느리다	빠르다
내부 회로 구조	단순하다	복잡하다
칩 크기	작다	크다
가격	저렴하다	비싸다
용도	일반 메모리	캐시 메모리

ROM(Read Only Memory)

ROM은 비휘발성 기억 장치로, 대표적으로 ROM, PROM, EPROM 등이 있다.

ROM은 말 그댈 읽기 전용 메모리이다. ROM은 시스템을 구동하기 위한 기본적인 정보가 담겨 있으며, 그 정보들을 기억하기 위해

다른 정보들은 기억하지 않는다.

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PROM은(Programmable ROM) : 생산 당시 아무런 내용이 들어있지 않아 한 번만 프로그램이 가능한 ROM

EPROM(Erasable and Programmable ROM) : 자외선에 노출시켜 기존의 내용을 지우고 새로 내용을 저장할 수 있는 ROM

Hybrid Memory

하이브리드 메모리는 ROM과 RAM의 특성을 고루 갖추고 있다.

ROM의 한 번 기록된 내용은 전원을 인가하지 않더라도 보관된 내용을 그대로 유지할 수 있는 특성과

RAM의 자유롭게 메모리에 접근하여 내용을 읽고 지우는 등의 특성을 고루 갖추고 있다.

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하이브리드 메모리는 크게 EEPROM, Flash Memory 등이 있다.

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EEPROM(Electrically Erasable and Programmable ROM)

EEPROM은 기존에 들어있는 내용을 전기적 신호로 내용을 지울 수 있는 ROM의 종류이다. 물론 내용을 지운 후 다시 프로그래밍도 가능하다.

하지만 새로운 내용을 기록하기 위해 기존 내용을 지우고 다시 프로그래밍 과정을 거치므로 RAM에 비해 속도가 느리다.

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Flash Memory는 가장 근래에 개발된 메모리 장치로, 임베디드 시스템에서 가장 많이 사용하는 메모리이다.

EEPROM에 비해 저가이면서도 매우 쉽고 빠른 속도로 새로운 내용을 기록할 수 있다.

또 EEPROM에 비해 대용량으로 데이터를 저장할 수 있다.

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Flash Memory는 다른 메모리에 비해 제조 단가가 저렴하고 대용량이 가능하다는 가장 큰 장점이 있다.

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위 두 메모리 말고도 NVRAM과 같은 메모리도 존재한다.