메모리 RAM(램)

RAM(Random Access Memory)

램은 사용자가 자유롭게 내용을 읽고 쓰고 지울 수 있는 기억장치이다. 컴퓨터가 켜지는 순간부터 CPU는 연산을 하고 동작에 필요한 모든 내용이 전원이 유지되는 내내 이 기억장치에 저장된다. 램은 주기억장치로 분류되며 보통 램이 많으면 한 번에 많은 일을 할 수 있게 된다.

RAM에서 말하는 Random Access(임의접근)란 임의의 주소가 주어질 때 똑같은 시간으로 접근이 가능하다는 의미이다. 이는 메모리의 주소만 알고 그곳을 지정하면 별다른 지연 없이 바로 접근할 수 있다는 뜻으로, CPU에서 먼 쪽의 슬롯에 있다거나 하는 물리적 특성에 따라 접근 시간이 더 걸리는 경우가 있지만 이것은 Seek time(탐색 시간)적 의미이다.

RAM이 '임의 접근'할 수 있는 메모리이므로 HDD 등의 장치들도 RAM의 범주에 들어가며, 우리가 통상 이해하는 읽고 쓸 수 있는 주 기억 장치만을 RAM이라 부르는 것은 틀린 것이라고 오해하는 경우가 있다. Random Access라는 말은 어느 위치에든 똑같은 속도로 접근하여 읽고 쓸 수 있다는 의미이므로 FDD나 ODD, HDD 같은 경우는 RAM의 범주에 들어가지 않는다. ROM도 접근 위치와 상관 없이 같은 속도로 데이터를 읽을 수 있으나 '쓰기'가 안되므로 RAM의 하위 분류에 속하지 않는다. HDD등의 기억장치와 같이 어느 위치에나 직접 접근할 수 있으나 데이터의 물리적 위치에 따라 읽고 쓰는 시간에 차이가 발생하게 되는 기억장치들은 Direct Access Memory 또는 Direct Access Data Storage라고 부른다.

한편, CP/M과 MS-DOS의 시스템 호출 함수에서의 임의 접근은 FDD, ODD, HDD를 포함한다. 하지만 그때는 카세트테이프 같은 순차 접근 저장장치에 사용하는 순차 접근 개념에 대응하는 말로 쓴 것이다. RAM은 주기억 장치로만 취급되었을 뿐이지, 보조기억장치와 같은 그룹으로 취급된 적은 없다.

다만 SSD를 필두로 한 플래시 메모리 보조기억장치의 등장으로 혼란이 있는 것도 사실이므로, 기존의 RAM을 VRAM(Volatile Random Access Memory) 혹은 더 넓은 의미인 VM(Volatile Memory)으로 칭하는 사람도 있다. 플래시 메모리 NVRAM(Non-Volatile Random Access Memory)으로 칭하기에는 애매모호해서, 그냥 넓은 의미인 NVM(Non-Volatile Memory)으로 칭한다.

휘발성 메모리와 비휘발성 메모리

메인 메모리에 주로 사용되는 RAM은 일반적으로 전원이 차단되면 내용이 지워지는 휘발성 기억 장치이다. 다만 이는 RAM마다 조금씩 차이가 있다. 예를 들어 SRAM은 전원이 차단되자마자 즉시 데이터가 지워지지만, DRAM은 전원이 차단되자마자 그 즉시 데이터가 지워지는 것은 아니며 대략 5분 정도의 시간이 걸리는데 이는 DRAM은 내부에 전류를 일시적으로 저장하는 역할을 하는 축전기가 들어가 있기 때문으로 액체 질소 등으로 냉각시킬 경우 1주일 정도는 데이터가 저장 가능하다고 한다. 그러나 이 특성이 전원이 끊어진 상태에서 데이터 신뢰성이 보장된다는 말은 아니다. 이런 특성으로 인해 속도는 느리지만 전원 끊어져도 정보를 저장할 수 있는 자기 테이프, 플로피디스크, 하드디스크 같은 보조 기억장치가 나오게 되었다. 실질적으로 보조기억장치의 용량이 아무리 커도 메모리가 적으면 PC는 재성능을 발휘하기 어려우나, PC가 점점 대중화되고 사용하기 쉬워지며 가격이 급락하는 바람에 그 존재감이 점점 옅어지고 있다. 그리고 메모리라고 하면 USB 메모리와 착각당하기까지 하는 것이 바로 이 메모리라는 존재이다.

플래시 메모리 차이점

플래시 메모리는 주기억장치라기보다는 보조 기억 장치의 일종이지만, 똑같이 읽고 쓰는 게 가능한데 왜 RAM 취급을 안 해 주냐면, CPU에서 대개 직접 읽고 쓸 수 없으며 RAM처럼 바이트 단위로 접근할 수 없고 페이지 단위로 읽기/쓰기가 진행되기 때문이다. 플래시 메모리가 RAM이 아니니까 그것과 구분하여 ROM이라고 적은 마케팅 자료도 있는데, 물론 ROM과 같은 비휘발성 메모리지만 ROM(Read Only Memory)의 정의에 부합되는 개념은 더더욱 아니다.

가상 메모리 차이점

RAM의 용량을 보조하기 위하여 더 대용량인 HDD, SSD를 통해 일부 영역을 메인 메모리 용도로 전용하여 사용하게 되는데 이를 가상 메모리라고 부른다. 이 상태가 되면 그 순간 컴퓨터의 속도가 사실상 답이 없을 만큼 느껴진다. 현재 시중에서 많이 쓰이는 DDR4 SDRAM 2666 Mbps의 메모리 대역폭은 21300 MB/s인데, PCle를 사용하는 M.2 NVMe방식의 SSD의 대역폭이 최소 1200~2000 MB/s. 일부는 최대 3000MB/s 이상을 지원하니 적게는 6배 많게는 10배 이상의 차이가 난다. 당장 HDD를 SSD로만 교체해도 체감속도가 달라지는데, 램과의 차이는 넘사벽이다.

본인이 고사양 게임이나 편집 툴, 영상 인코딩을 한다고 하면 충분한 램을 꼭 사용해야 합니다. 다다익램의 경우 같은 대역폭을 두 개를 장착하면 속도가 두배 뻥튀기된다. 2400 Mbps, DDR4 SDRAM을 두 개 장착하면 대역폭이 38400 MB/S.

트리플이나 쿼드의 경우 메인보드에서 지원을 안 하는 경우가 많아 이 경우에는 용량은 올라가나 대역폭 속도는 두 배만 지원하는 경우가 많다. 다만 아래에도 있지만 두 개의 대역폭이 다를 경우 낮은 쪽의 대역폭으로 맞추어지니 유의하자. 이렇게 빠르면서도 값싸게 가상 메모리 영역을 확보하고자 하는 틈새시장이 꽤 크다 보니, 아예 이런 용도로 사용하려고 3D XPoint까지 출시하게 되었다.