메모리에 저장 VS 하드에 저장

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메모리(RAM)의 데이터 저장 원리 및 과정

 

RAM(Random Access Memory)은 컴퓨터가 현재 사용 중인 데이터를 임시로 저장하는 고속 저장 장치이며,

RAM은 휘발성 메모리이므로 전원이 꺼지면 저장된 데이터가 모두 손실된다.

 

• 저장 원리
  RAM은 수많은 작은 저장 단위인 셀로 구성된다. 각 셀은 커패시터와 트랜지스터로 이루어져 있으며, 커패시터는 전하를 저장하여 데이터를 나타낸다.(전하가 있으면 1, 없으면 0). 트랜지스터는 스위치 역할을 하여 데이터를 읽고 쓰는 것을 제어한다.
                               
• 저장 과정

1. CPU가 특정 데이터에 접근하려고 하면 메모리 컨트롤러에 요청.
2. 메모리 컨트롤러는 해당 데이터가 저장된 메모리 주소를 검색.
3. 해당 주소의 셀에서 데이터를 읽어 CPU로 전달.
4. 데이터를 쓸 때는 CPU에서 받은 데이터를 해당 주소의 셀에 저장.

 

하드(HDD)의 데이터 저장 원리 및 과정

 

하드 디스크 드라이브 (Hard disk drive)는 컴퓨터의 영구 기억장치로, 운영 체제, 애플리케이션, 데이터 파일을 저장하는 저장 장치이다. HDD는 PC의 '데이터 센터' 역할을 하며, 시스템 성능과 데이터 처리에 중요한 역할을 한다.

 

• 저장 원리
  HDD는 자기적 원리를 이용하여 데이터를 저장한다. 플래터라는 자성 물질로 된 원판에 데이터를 저장하며, 내부의 작은 자석이 정렬되어 있으면 1, 정렬되어 있지 않거나 반대 방향인 경우를 0으로 표현하는 방식으로 데이터를 읽고 쓰는 것을 제어한다.
  
  
• 저장 과정
  1. CPU가 데이터 접근을 요청하면 디스크 컨트롤러가 이를 처리.
  2. 헤드가 플래터 위를 이동하여 해당 데이터의 위치를 탐색.
  3. 헤드가 자기적 신호를 읽어 디지털 데이터로 변환하여 CPU로 전달.
  4. 데이터를 쓸 때는 헤드가 자기적 신호를 플래터에 기록.
  
  
  

메모리(RAM)  VS 하드(HDD)

구분	RAM (메모리)	하드 디스크 (HDD)
저장 방식	전기 신호	회전하는 디스크 플래터(자성)와 기계적 헤드
데이터 접근 속도	매우 빠름 (나노초 단위) - 데이터를 전기 신호로 저장하기 때문	느림 (기계적 이동 시간 필요) - 디스크 플레터가 회정해야하고 헤드가 원하는 위치로 이동해야 함.
지연 시간	매우 짧음	상대적으로 큼 (디스크 회전 및 헤드 이동 시간)
접근 방식	랜덤 접근 (즉각적인 데이터 접근)	순차 접근과 기계적 이동으로 인한 지연
CPU와의 연결	상대적으로 간결하고 빠른 데이터 교환, CPU 캐시 및 시스템 버스를 통해 빠른 연결	물리적 연결을 통한 단계적 데이터 전송
데이터 보존성	휘발성 (전원 차단 시 데이터 소실)	비휘발성 (영구 저장)
주요 특징	- DRAM (일반적인 RAM) 및 SRAM (캐시 메모리)      사용   매우 빠른 속도와 낮은 지연 시간	- 기계적 구조로 인한 속도 제약   대용량 저장에 용이

 

 

용어 정리

랜덤 접근(Random Access):

RAM은 셀로 구성된 2차원 배열 형태인데, 특정 주소를 기준으로 바로 접근하기 때문에

접근 시간이 데이터 위치에 관계없이 거의 동일하다.

 

순차 접근(Sequential Access):

데이터를 처음부터 순서대로 읽어야 하며, 물리적 위치에 따라 읽기 속도가 달라진다.

 

 

결론

위와 같은 이유로 안정적이고 많은 양의 데이터를 저장할 경우 하드를 사용하고, 빠른 데이터 처리와 일시적인 데이터 저장이 중요한 작업에는 메모리를 사용한다. 또한 메모리의 데이터 저장 속도가 더 빠른 이유는 CPU와의 상대적으로 직접적인 데이터 교환과 데이터를 전기 신호를 이용해 저장하는 방식이기 때문이다.