Embedded Memory ?

임베디드 메모리

임베디드 메모리는 임베디드 장치의 프로세서가 기능을 수행하고 장치가 작동할 수 있도록 지원하는 데 사용하는 메모리다. 메모리는 임베디드 장치의 시스템 온 칩으로 연결되거나 별도로 연결될 수 있다.
또한, 메모리는 프로그램이나 데이터를 저장하기 위한 장치로, 일반적으로 주 기억장치(Main Memory)와 보조 기억 장치(Secondary Memory) 로 나뉜다.

| 프로세서: 컴퓨터의 두뇌 역할을 하는 장치로, 명령어를 해석하고 계산 및 처리를 수행하여 프로그램을 실행하는 핵심 부품이다. 종류로는 CPU, MCU, GPU 등이 있다.

주 기억 장치

프로그램이 수행되는 동안에 프로그램과 데이터를 저장하고, 어떠한 동작을 바이트, 하트워드 워드 단위에 맞게 수행할 수 있도록 구성되어 있다. 또한, 메모리의 특정 위치에 명령이나 데이터 접근하기 위해 주소를 사용한다. 일반적으로 DRAM(Dynamic Random Access Memory), SRAM(Static Random Access Memory) 를 주로 사용한다.

보조 기억 장치

사용하지 않는 프로그램이나 데이터를 저장하기 위해 사용되며, 디스크, SD/MMC 카드 등이 있다. 가격이 주 기억 장치에 비해 저렴하지만, 접근 속도가 느리고 프로그램 동작을 위해서는 보조 기억 장치의 프로그램과 데이터 주 기억 장치에 탑재 해야 한다.

캐시 메모리

주기억 장치의 접근 속도를 더욱 빠르게 하기 위해 프로세스 주변에 존재하는 고속 메모리다.

메모리의 기본 내용을 이해했으면 이제는 휘발성과 비휘발성에 대해서 알아보자,
임베디드 시스템에서는 주로 사용되는 메모리는 크게 2가지로 휘발성과 비휘발성이다.

휘발성(Volatile)

휘발성 메모리는 전원이 인가되는 동안에만 자료를 보관하고, 전원이 인가되지 않으면 자료들이 사라진다. 휘발성 메모리를 일반적으로 RAM이라고 부르며, 메모리의 셀 구성에 따라 SRAM, DRAM으로 나뉜다.

비휘발성(Non-Volatile)

비휘발성은 메모리는 전원이 인가되지 않은 상태에서도 자료를 보관하는 특징을 가지고 있다. 비휘발성 메모리에는 ROM, Mask ROM, EPROM등이 있다.

RAM(Random Access Memory)

RAM은 전원이 인가되는 상태에서만 데이터를 유지하는 휘발성 메모리다 임의의 영역에 접근하여 값을 읽고 쓸 수 있는 주기억 장치이다 저장되는 방법에 따라 SRAM, DRAM으로 구분한다.

SRAM이란 정적램이라고 불리며, 고속으로 동작할 수 있고 전원이 공급되는 동안 데이터를 안전하게 저장할 수 있는 장점이 있는 반면에, 한 비트를 구성하는데 여러 개의 트랜지스터를 사용하기 때문에 생산 효율이 낮아 가격이 높게 형성되어 있다.

DRAM은 SRAM에 비해 동작 속도가 느리고 전원이 공급되는 동안 주기적으로 내용을 갱신해 주어야만 데이터를 안정적으로 저장하고 주기적으로 내용을 저장하는 것이 Refrash(리프레쉬)이다. SRAM과 달리 한 비트를 구성하는데 트랜지스터 하나만으로 구성할 수 있기 때문에 생산 효율성이 높아 가격이 저렴하게 형성 되어 있다.

구분	DRAM	SRAM
Refrash	주기적	필요없음
속도	느리다	빠르다
용도	일반 메모리	캐시 메모리
가격	저렴	비싸다
데이터 아키텍처	트랜지스터 + 캐패시터	플립플롭(여러 트랜지스터)

ROM(Read-Only Memory)

비휘발성 메모리로 전원이 종료되어도 데이터가 유지된다. 주로 펌웨어나 부트로더와 같이 변경되지 않는 프로그램이나 데이터를 저장하는데 사용한다. CPU가 데이터를 읽기만 가능하다(쓰기가 불가능)
종류는 아래 3가지로 구분되어 진다.

PROM
Programmable ROM으로 한 번만 데이터를 기록할 수 있는 메모리이며, 사용자가 필요한 데이터를 한 번 기록한 후 변경이 불가능하다.

EPROM
Erasable Programmable ROM으로 자외선을 통해 데이터를 지우고 다시 프로그램 할 수 있다.

EEPROM
전기적으로 데이터를 지우고 다시 기록할 수 있다 플래시 메모리도 EEPROM의 일종으로 사용되며, 실습통해 경험한 바로는 데이터를 지우고 다시 기록할 수 있기 때문에 EEPROM을 자주 사용하였다.

ROM의 특징으로는 RAM보다 속도가 느리고 전원이 꺼져도 데이터를 유지하는 비휘발성 특징을 가지고 있다 주로, 펌웨어, 부트로더 단에서 사용된다.

RAM은 프로그램이 실행되는 동안 데이터를 임시로 저장하는 메모리로 빠르지만 전원이 꺼지면 데이터가 소실되는 특징을 가지고 있다.
ROM은 데이터는 영구적으로 저장할 수 있고 전원이 꺼져도 유지가 가능하지만, 읽기 전용으로 주로 사용한다.