메모리 계층 구조(Memory Hierarchy)

메모리 계층 구조(Memory Hierarchy)는 제한된 비용으로 최고의 성능을 내기 위해, 속도, 용량, 비용(가격) 간의 절충 관계를 고려하여 메모리를 여러 계층(레지스터~저장장치)으로 구성한 구조입니다. CPU가 메모리에 더 빨리 접근할 수 있도록 빈번하게 사용하는 데이터를 상위 계층에 두는 방식입니다.
주요 특징과 계층 구조
상위 계층 (CPU와 가까움): 속도가 매우 빠르지만 용량이 작고 가격이 비쌉니다. (예: 레지스터, 캐시 메모리)
하위 계층 (CPU와 멂): 속도는 느리지만 용량이 크고 가격이 저렴합니다. (예: RAM, 하드디스크)
목적: 경제성을 유지하면서도, 빠른 접근 속도를 바탕으로 한 높은 시스템 성능 달성.
원리: 프로그램의 지역성(Locality)을 기반으로 필요한 데이터를 더 가까운 곳에서 가져옵니다.

메모리 계층 구조 예시 (상위->하위)
Register (레지스터): CPU 내부, 가장 빠름
Cache Memory (캐시, SRAM): L1, L2, L3 캐시
Main Memory (주기억장치, DRAM): RAM
Secondary Storage (보조기억장치): SSD, HDD 등

벤티스트의 티스토리에서는 메모리 계층을 뇌의 단기/장기 기억에 비유하여 설명하고 있으며, CS 노트에서 구체적인 구성 요소와 성능 예시를 확인할 수 있습니다.