Memory subsystem 이란

Memory subsystem은 컴퓨터 시스템에서 데이터를 저장, 검색 및 관리하는 데 사용되는 구성요소와 기술의 집합을 말합니다. 이 시스템은 주로 메모리 계층 구조(memory hierarchy)로 구성되며, 이는 데이터 접근 속도와 저장 비용 사이의 균형을 맞추기 위해 다양한 유형의 메모리 기술을 계층적으로 배열한 것입니다.

Memory subsystem의 주요 구성 요소는 다음과 같습니다:

1. 레지스터(Register): CPU에 가장 가까이 있는 매우 빠르고 비용이 많이 드는 메모리 유형입니다. 명령 실행 중에 필요한 데이터와 계산 결과를 임시로 저장합니다.
2. 캐시 메모리(Cache Memory): CPU와 주 메모리 사이에 위치하여 자주 사용되는 데이터와 명령어를 빠르게 접근할 수 있도록 저장합니다. 캐시 메모리는 여러 수준(L1, L2, L3)으로 구성될 수 있으며, 각 수준은 속도와 크기에서 차이를 보입니다.
3. 주 메모리(Main Memory or RAM): 프로그램과 현재 사용 중인 데이터를 저장하는 데 사용되는 메모리로, CPU가 직접 접근할 수 있습니다. 비휘발성이 아니기 때문에 전원이 꺼지면 저장된 정보가 사라집니다.
4. 보조 메모리(Secondary Storage): 하드 드라이브, SSD 등과 같은 대용량 저장 장치로, 데이터를 영구적으로 저장합니다. 주 메모리보다 접근 속도가 느리지만, 비용이 적게 들고 저장 용량이 큽니다.

Memory subsystem은 이러한 다양한 메모리 유형을 효율적으로 관리하고 조정하여, 시스템의 전반적인 성능과 효율성을 최적화합니다. 예를 들어, 캐시 일관성 메커니즘(cache coherence mechanisms)과 메모리 관리 기법(memory management techniques)은 메모리 서브시스템의 중요한 부분입니다. 이러한 메커니즘과 기술은 프로그램이 실행될 때 메모리 자원을 효과적으로 할당하고, 데이터를 필요로 하는 위치로 신속하게 이동시켜 시스템의 성능을 최대화하는 데 필수적입니다.