컴퓨터 구성 - 특수기억장치

해당 포스팅은 운영체제개론(김대영, 이선근/ 공학교육사)를 공부하고 참조하여 작성하였습니다.

CPU와 주기억장치 사이에서, 두 장치간 속도차이를 극복하기 위한 고속기억장치입니다.

주기억장치보다 CPU가 더 빠르기 때문에, CPU에 필요한 데이터를 미리 캐시메모리에 적재하고, CPU가 캐시에 있는 데이터를 직접 참조합니다.

① L1 캐시(Level 1 Cache)

▷ 일반적으로 CPU에 내장되어, 데이터가 가장 먼저 참조합니다.

▷ 8KB ~ 64KB의 용량을 가지며, L1 캐시에서 데이터가 없으면 L2 캐시를 참조합니다.

② L2 캐시(Level 2 Cache)

▷ 일반적으로 별도의 칩으로 내장되어 제공됩니다.

▷ 속도는 L1 캐시보다 느리지만 용량은 64KB ~ 4MB 정도로 L1 캐시보다 더 큽니다.

나무위키에서의 캐시메모리 동작 원리 비유(출처)

쉽게 예를 들자면 무지하게 ~~지랄맞고~~ 부지런한 상사가 한 시간 전에 2009년, 그리고 지금 또 2010년 재무결산 보고서를 가져오라고 했을 때,
2011년, 2012년 재무결산보고서도 가져오라고 할지 모르니까 그것도 준비해 놓는 식이다.

▷ 기억장치에 접근할 때, 주소를 찾아서 접근하는 것이 아니라, 찾을 내용의 일부를 직접 참조하는 기억장치입니다.

▷ 주소로 접근하는 기억장치보다 더 빠른검색이 가능합니다.

▷ 병렬판독회로라는 하드웨어를 이용하여 가격이 비싼 것이 특징입니다.

▷ 독자적으로 데이터를 저장할 수 있는 기억장치 모듈이 여러 개 있는 기억장치입니다.

▷ CPU가 독립된 모듈들의 버스(전송공용로)를 시분할하여 연속적으로 접근하여 기억장치에 접근을 빠르게 합니다.

▷ 캐시메모리, DMA 등에 사용된다.

*DMA(Direct Memory Access) : CPU 개입없이, 주기억장치와 DMA간 직접 입출력 데이터를 전송하는 방식입니다.