비 전공자도 쉽게 이해할 수 있는 "메모리, 비메모리 반도체"

메모리 반도체와 비메모리 반도체를 아시나요? 요즘 남녀노소 사용하고 있는 컴퓨터, 스마트폰, 카메라, 태블릿 PC, 가전제품 등에서 반도체의 활용도가 매우 높습니다. 즉, 우리가 주변에서 흔히 볼 수 있고, 아주 가까이 있습니다. 이번 피드에서 알아볼 반도체는 크게 메모리 반도체와 비메모리 반도체로 나눠지는데, 두 반도체의 활용 분야와 특징에 관해서 설명하겠습니다.

메모리 반도체란?

메모리 반도체

메모리 반도체는 무엇일까요? 메모리 반도체는 데이터를 임시적 또는 영구적으로 저장하기 위한 저장 장치를 의미합니다. 메모리 반도체는 크게 두 가지로 나뉘는데 데이터를 임시로 저장할 수 있는 기능을 갖춘 휘발성 메모리, 그리고 컴퓨터, 스마트폰, 카메라, 태블릿 PC를 사용한 후 전원을 Off 했을 경우에도 데이터를 영구적으로 저장하는 비휘발성 메모리로 나뉩니다.메모리 반도체의 종류로는 RAM(Random Access Memory), ROM(Read-only Memory), Flash Memory, Hard Disk 및 SSD 등 다양하게 있습니다.

RAM

RAM은 데이터를 임시로 저장 및 읽는 데 사용합니다. 스마트폰을 포함한 전자 기기에서 필요한 데이터를 보유함으로써 내부 프로그램이 원활하게 돌아갈 수 있도록 지원합니다. RAM은 데이터를 효과적으로 저장할 수 있어, 빠른 데이터 저장 및 읽기가 필요한 고화질 영상 편집, 화면 디자인, 온라인 게임 등의 분야에서의 사용이 필수적입니다. RAM에서는 휘발성 메모리에 속해 데이터의 임시적인 저장 기능만 담당하기 때문에 기기의 전원 Off 시 데이터가 사라집니다. 

ROM

ROM은 본딧말에서 알 수 있듯이 주로 읽기 데이터를 영구적으로 저장합니다. 전자 기기 시스템에 필요한 정보나 프로그램을 사용하기 위한 기본적인 코드가 ROM에 저장됩니다. ROM에서는 비휘발성 메모리에 속해 RAM과 달리 전원이 Off 되어도 데이터를 보존합니다. 

Flash Memory

Flash Memory도 ROM과 마찬가지로 비휘발성 메모리입니다. 전자 기기의 전원이 Off 상태가 되어도 데이터를 저장하여 유지합니다. 데이터를 장기간 보존할 수 있는 장점이 있으며, 스마트폰, 컴퓨터, USB 등의 메모리 카드에 주로 사용합니다. Flash Memory는 작동 시에 소비 전력이 낮아 전자 기기의 Battery 수명을 연장할 수 있다는 장점이 있고, 데이터를 빠르고 원활하게 검색, 관리, 분석할 수 있도록 합니다.

 

특히, NAND Flash의 경우에는 대용량의 데이터를 빠르게 처리할 수 있는 특징을 가지고 있어, 전자 기기에 활용도가 높습니다. Hard Disk와 SSD도 데이터 저장 장치로 사용됩니다. 두 장치는 사용자의 요구에 따라 다르게 선택할 수 있습니다. Hard Disk는 저비용으로 고용량이 필요한 경우에 선택할 수 있고, 내구성, 안정성, 효율성 등을 고려한다면, 좀 더 큰 비용을 투자해서 SSD를 선택하는 것이 좋습니다.

 

비메모리 반도체란?

비메모리 반도체는 무엇일까요? 정보를 저장하고 데이터를 임시적 또는 영구적으로 저장하는 메모리 반도체와는 달리, 전자 기기의 연산과 제어 등 정보 처리를 위해 제작된 반도체입니다. 논리 연산을 하는 비메모리 반도체의 종류로는 CPU, GPU, AP 등 다양합니다.

CPU(Central Processing Unit)

CPU의 본딧말은 Central Processing Unit입니다. 말 그대로 중앙처리장치를 뜻하며, 데스크톱, 노트북에 흔히 사용되어 데이터를 연산, 명령 수행, 처리하는 역할을 합니다. 기본적인 사칙연산을 하는 산술 연산뿐만 아니라 논리 연산을 수행하여, 논리적인 결정을 처리하고, 데이터를 비교하여 크고 작은 비교를 하는 비교 연산도 수행합니다.

 

또한, 사용자가 입력한 데이터들을 해석하고, 해당 명령어를 수행하는 역할을 합니다. 이러한 연산을 위해서는 CPU의 성능이 중요한데, CPU의 성능은 CPU 내부에 포함된 Core의 수가 많을수록, Clock 속도가 빠를수록 좋습니다. 

GPU(Graphics Processing Unit)

GPU의 본딧말은 Graphics Processing Unit으로 그래픽을 처리하는 장치를 뜻합니다. 주로 고사양 게임, 4K 또는 8K 영상 출력, 고용량 이미지 등의 그래픽을 처리합니다. GPU도 CPU와 같이 여러 개의 Core를 가지고 있어 동시에 여러 연산 처리를 할 수 있습니다. 따라서, 대용량의 데이터를 다루는 분야에서 많이 사용되고 있습니다. 시뮬레이션, 예측 모델링 등과 같은 복잡한 계산이 있어야 하는 분야에서 효과적으로 사용됩니다.

AP(Application Processor)

AP의 본딧말은 Application Processor로 모바일 기기에서 사용되는 비메모리 반도체입니다. 데이터를 연산, 명령 수행, 처리하는 역할을 하는 측면에서는 모바일용 CPU라고 생각할 수 있습니다. 하지만, AP는 CPU의 역할 뿐만 아니라 메모리, GPU의 기능도 포함되어 있습니다. 하나의 칩에 여러 기능의 시스템이 포함된 구조입니다. 따라서, AP의 성능은 곧 모바일의 성능이라고 할 수 있습니다. 현대에는 모바일 기기의 수요량이 많아지면서, 점점 더 AP의 발전은 더욱 중요해질 것입니다.