본문 바로가기

반도체 스터디

D램이란 (D램 구성/ SDR/ DDR / D램 고르는 법)

<출처=헬로우칩스 7화>

 

DRAM이 없으면 컴퓨터가 느려진다. 무슨 이유때문에 그럴까?

그 이유를 알기 위해서 먼저 알아야 할 것은 컴퓨팅 구조이다.

요리= 컴퓨팅

요리사= CPU

 

CPU가 컴퓨팅을 한다.

=요리사가 요리를 한다. 

 

요리를 하기위해 재료들을 냉장고에 넣어두는데 

냉장고=SSD, HDD 등 영구저장장치

 

음식재료들을 꺼내서 도마 위에 올려두는데 

도마가 D램

 

D램=고속으로 동작할 수 있도록 CPU(요리사)를 위한 버퍼메모리(도우미)로 사용될 수 있다.

D램과 CPU는 한 세트라고 볼 수 있다. 

CPU는 인텔 D램은 삼성전자

반도체 업계에서 삼성과 인텔이 엎치락뒤치락하는 이유는 CPU와 DRAM은 반도체에서 매우 중요하다. 

 

D램은 어떻게 빠르게 일처리가 가능할까?

그 이유는 회로가 간단하다.

D램 안에 정보를 저장하는 단위인 셀이 되게 많은데 셀이 많을수록 용량이 크다.

 

D램의 셀 하나를 구성하는 트랜지스터&커패시터

스위치 역할의 트랜지스터 그릇 역할의 커패시터 

커패시터 그릇에 전자를 담아서 정보를 표현하는 것이다. 

무수히 많은 그릇 중 원하는 그릇의 스위치만 켜서 정보저장 및 읽기

 

이해를 돕기위해

예로 3세대 3나노 10나노급 

나노 = 디자인 룰

반도체를 만드는 것을 옷 만드는데 비유를 했었는데 

옷을 만들 때 재질, 옷감, 실의 종류를 준비하는 것을 디자인 룰이라고 하는 건데 옷을 만들기 위해 약속한 규정이다. 

그걸 칩에다가 적용해서 설명하면 회로와 회로 사이의 간격을 말한다. 정확히는 회로를 구성하는 트랜지스터 사이의 간격 간격이 좁을수록 작아지는 칩의 크기, 칩의 크기는 원가와 직결된다. 또한 소비전력도 다운된다. 소비전력이 줄어든면 휴대폰의 경우 배터리 타임이 길어진다. 

10나노는 머리카락 직경의 만분의 일 정도 된다. 칩을 보면 머리카락 만분의 일 직경의 회로가 새겨져 있다고 보면 된다. 

3세대란 D램 공정의 세대를 말하는 것인데 삼성전자의 경우 2016년에 처음 선보인 10나노급 제품 세대를 거듭하며 점점 얇아지는 칩

 

컴퓨터 업그레이드 SSD와 D램 중 선택은?

HDD를 사용하고 있다면 SSD를 업그레이드 해주는 것이 더 빠르고, 이미 SSD를 사용하고 있다면 D램을 업그레이드해주는 것이 좋다. 

 

D램은 CPU와 함께 컴퓨팅 시스템에서 중요한 역할인 주기억장치이다. D램은 속도뿐만 아니라 용량도 중요하다. 

D램은 휘발성인데 용량이 중요한 이유? 

휘발성이라는 것은 전원공급이 없었을 때 날아간다는 얘기이고, 컴퓨터를 쓰는 중에 용량이 부족한 상황이 생길 수 있다. 도마위에 많은 재료를 올려놔야 할 경우 넓은 도마를 사용하는 게 낫다. 즉 넓은 도마 용량이 큰 D램이 빠르고 쾌적하다. 

 

세대가 바뀐 D램은 CPU의 호환성이 떨어질 수 있다. 예로 DDR4는 DDR의 4번째 세대를 말하는 것인데 1세대, 2세대, 3세대, 4세대 각 세대별로 기능, 속도, 모양이 다르다. 그래서 DDR3를 쓰던 CPU에는 DDR4가 맞지 않고 DDR4를 쓰는 CPU에는 DDR3가 맞지 않다. 

 

시계에는 시분초라는 단위가 있듯이 D램의 동작 단위인 클럭이라는 것이 있다. 디램의 전압이 0볼트에서 5볼트로 올라갔다가 다시 0볼트로 내려가고 마이너스 5볼트로 내려갔다가 다시 0볼트로 돌아오는 것이 한 클럭이다. (1주기가 한 클럭) 한 번의 클럭에 데이터 하나를 처리하면 Sigle Data Rate (SDR) 한 번의 클럭에 데이터 두 개를 처리할 수 있는 Double Data Rate (DDR)이라고 부른다. 

 

D램 스펙보는 법은 용량과 속도만 보면 된다. 

용량은 당연히 큰 게 좋은데 램을 꽂을 수 있는 소켓 개수는 한정되어 있다. 소켓이 많음녀 적은 용량 여러개 소켓이 적으면 큰 용량 두개 

삼성전자 D램을 검색해 보면 [삼성전자 DDR4/ 8GB/ PC4/ 12800] 

8기가바이트는 용량: 클수록 좋은 것

12800은 속도: 클수록 좋은 것 

CPU가 지원하는 속도를 반드시 체크해야한다. 

12800을 지원하는 CPU에 21300를 꽂아도 그만큼의 속도가 나오지 않는다. 

위도우 제어판-시스템에서 CPU 프로세서 정보 확인이 가능하다. 

단위는 12800MB/s (초당 12800 메가바이트를 처리할 수 있는 속도를 지원한다는 뜻)

즉 CPU검색 후 지원 속도 확인후 거기에 맞는 D램을 구입하면 된다.