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Ultimate Memory Guide

메모리란 무엇입니까?

개요

오늘날에는 컴퓨터가 아무리 많은 메모리를 가지고 있어도 충분하지 않습니다. 얼마전까지만해도 1MB나 2MB(메가바이트)보다 더 큰 메모리를 가진 PC(퍼스널 컴퓨터)는 전대 미문의 것이었습니다. 오늘날에는 기본적인 애플리케이션을 작동하기 위해서 대부분의 시스템이 128MB를 필요로 합니다. 또한 그래픽이나 멀티미디어 프로그램을 사용할 때의 광학 퍼포먼스를 위해서는 최대 512MB를 필요로 합니다.

지난 이십년에 걸쳐 얼마나 많은것들이 변해왔는지는 다음을 보면 알수 있습니다: 1981년, 컴퓨터 메모리에 대하여, 빌게이츠는 이렇게 말했습니다. "누구든 640K(대략 메가바이트의 1/2)를 가지면 충분할 것이다"

일부 사람들에게 있어서 메모리의 방정식은 간단합니다.: 더 큰게 더 좋고, 더 적은것은 나쁘다. 그러나, 좀 더 알고자 하는 사람들에게 있어서 이 참고 가이드는 가장 일반적인 질문들에서부터 비롯하여 많은 내용에 대한 답변을 포함하고 있습니다.

컴퓨터에서의 메모리 역할

컴퓨터 산업에 종사하는 사람들은 주로 "메모리"라는 용어를 RAM(Random Access Memory)을 지칭하는 데 사용합니다. 컴퓨터는 태스크를 완수하는데 필요한 임시명령을 보관하기위해 Ram을 사용합니다. 이는 컴퓨터의 CPU (Central Processing Unit)가 메모리에 저장된 명령과 데이터에 매우 빠른 속도로 접근할 수 있도록 해줍니다.

이것의 좋은 예는 CPU가 응용 프로그램(워드 프로세싱이나 페이지 레이아웃 프로그램)을 메모리에 로드함으로써 응용 프로그램이 가능한 가장 빠르고 효과적으로 작동할 수 있도록 했을 때 입니다. 실제로, 프로그램을 메모리에 로드하는 것은, 컴퓨터가 태스크를 수행하는 것을 기다리는 데 소비되는 시간을 줄임으로써 좀 더 빠르게 업무를 완수할 수 있음을 의미합니다.
RAM/Hard Drive/CPU interaction
프로세스는 키보드로부터 명령을 입력했을 때 시작됩니다. CPU가 명령을 해석하고 메모리에 명령이나 프로그램을 로드하도록 하드 드라이브에 지시합니다. 데이터가 메모리에 로드됨과 동시에 CPU는 하드드라이브로부터 검색했을때보다 훨씬 더 빠르게 접근할 수 있게됩니다.

CPU가 필요로 하는것들을 좀 더 빨리 얻을 수 있는 곳에 놓는것은 컴퓨터상에서 사용한 다양한 파일과 자료를 하나의 파일폴더나 디렉토리에 넣어두는 것과 유사합니다. 이렇게 함으로써, 필요로하는 파일을 손쉽게 찾아볼 수 있으며, 필요할때마다 여러 곳을 찾아보아야하는 번거로움을 덜수 있습니다.

메모리와 스토리지의 차이점

사람들은 각각 얼만큼의 용량을 가지고 있는지 설명함에 있어서 종종 메모리와 스토리지를 혼동합니다. 메모리는 컴퓨터에 설치되어 있는 RAM의 양이고, 스토리지는 컴퓨터 하드 디스크의 용량을 말합니다. 이렇게들 흔히 섞여서 쓰이는 것을 명백히 설명하기 위해서, 컴퓨터를 책상과 파일 캐비넷을 가지고 있는 사무실로 비교하는 것이 좋은 비유가 될 것입니다.

Work table 파일 캐비넷은 사무실에서 필요한 모든 파일과 정보의 스토리지를 제공하는 컴퓨터의 하드 디스크를 대변합니다. 사무실에 출근했을 때, 필요로 하는 파일을 스토리지에서 꺼내어 업무중 쉽게 열람할 수 있도록 책상 위에 놓아두는 것과 같은 이치입니다. 책상은 컴퓨터의 메모리와 같은 역할을 합니다. 이는 업무중에 필요한 정보와 데이터를 손쉽게 찾아볼 수 있도록 가지고 있습니다.
잠시 책상과 파일 캐비넷의 은유법에 대해 생각해보십시오. 자료나 폴더를 열람하고자 할때마다 파일서랍에서 꺼내야 한다고 생각해보십시오. 이런식의 작업은 번거로울 뿐만 아니라 업무의 속도를 굉장히 감소시킬 것 입니다. 알맞은 책상의 공간-메모리에 대한 은유-을 가짐으로써, 한번 흘깃 보기만 해도 즉시 정보를 찾아낼 수 있도록 자료를 펼쳐놓을 수 있습니다.

메모리와 스토리지에는 또 다른 중요한 차이점이 있습니다. 하드 디스크에 저장된 정보는 컴퓨터의 전원을 꺼도 손상되지 않습니다. 그러나, 메모리에 저장된 데이터는 컴퓨터의 전원이 꺼짐과 함께 사라집니다. 저희의 책상위 공간에 대한 은유법을 예로 들자면, 폐점 시간에 책상위에 남겨져 있는 파일이 버려지는 것과 같습니다.

메모리와 성능

컴퓨터 시스템에 메모리를 추가함에따라 성능이 향상된다는 것이 증명되었습니다. CPU가 필요로하는 모든 정보를 위한 메모리에 충분한 공간이 없다면, 컴퓨터는 가상기억장치(virtual memory)파일이라고 알려져있는 것을 설정해야만 합니다. 이렇게 함으로써, CPU는 추가적인 RAM을 흉내낼 수 있는 공간을 하드 디스크상에 마련할 수 있게 됩니다. "스와핑(swapping)"이라고 불리는 이러한 과정은 시스템의 성능 저하를 야기 시킵니다. 보통의 컴퓨터의 경우, CPU가 하드 드라이브에 접근하는 데 걸리는 12,000,000ns에 비해 RAM에 접근하는데에는 약 200ns(나노초)가 걸립니다. 전체적인 시각에서 본다면, 이는 보통 3 1/2초가 걸리는 태스크를 4 1/2개월에 걸쳐 완료하는 것과 같습니다!


RAM과 하드 드라이브간의 액세스시간 비교.


PC의 메모리 업그레이드: LIFE IS GOOD

만약 한번도 PC에 메모리를 추가해보신적이 없다면, 즉시 성능이 향상되었음을 알아차리실 수 있을 것 입니다. 메모리 업그레이드를 통해, 애플리케이션이 좀 더 빨리 응답하고, 웹페이지가 더 빨리 로드되며, 동시에 좀 더 많은 프로그램을 작동하실 수 있습니다. 요컨대, 추가적인 메모리는 컴퓨터의 사용을 훨씬 더 즐겁게 만들어줄 수 있습니다.

서버의 메모리 업그레이드: LIFE IS EVEN BETTER

서버의 성능은 네트워크의 성능에 막대한 영향을 줍니다. 만약 서버의 성능이 나쁘다면 네트워크상의 모든이들이 "불편함을 느낍니다." 그러므로 개인 PC상의 메모리 업그레이드가 사용자 개인에게 커다란 차이를 가져다주는 것과 달리, 서버의 메모리 업그레이드는 그 서버에 액세스하는 모든이들에게 중요한 영향을 미치며 이익을 제공합니다.

서버의 메모리 증가로 인한 장점을 좀 더 잘 이해하기 위해서, 품질조사 분야에 전문화된 독립 테스트 기관인 Mindcraft의 수준 기표 결과를 참고하시기 바랍니다. Mindcraft의 연구는 웹과 DBMS 서버 플래폼에서 작동되는 서버인 Windows 2000 Advanced Server, Sun Solaris 9.0 및 Red Hat Linux 8.0에 초점을 맞추었습니다. 이 연구의 목적은 추가적인 프로세서를 설치하는 것과 달리 메모리를 더했을 때 서버의 성능이 현저하게 향상되는 것을 보여주기 위한 것입니다.

리서치를 실행함에 있어서, Mindcraft는 Windows 2000, Solaris, Linux 서버에 추가적인 메모리를 사용하는 것이 메모리의 증가 없이 추가적인 프로세서만을 사용한 서버에 비해 40%에 달하는 성능상의 장점을 이끌어내는 현저한 향상을 보인다는 것을 발견하였습니다. 이중 처리기 DBMS 시스템과 512MB에서 4GB로의 메모리 확장은 성능을 1000%까지 향상시킬 수 있습니다.

웹 서버 테스트

웹서버는 일반적으로 하드웨어, 운영시스템, 서버 소프트웨어, TCP/IP 프로토콜, 응용 소프트웨어, 웹사이트 내용으로 구성됩니다. 고객이나 방문자는 웹서버의 내용을 HTTP 요청을 통해 보게 됩니다. Mindcraft는 웹서버 성능을 테스트하기 위해 SPECweb99를 사용합니다.SPECweb99은 정적이고 동적인 페이지 요청의 특정 워크로드를 서비스함과 동시에 웹서버 성능을 측정합니다. 이 워크로드는 ISP(인터넷서비스제공기관)가 웹서버와 만나게 하는 요청의 종류를 흉내내도록 만들어졌습니다. 웹서버의 테스트 결과는 아래와 같습니다.

표1: 메모리 증가에 따른 성능향상 백분율 - 1CPU (Windows 2000 Server)
  증가된 메모리
기본 메모리 사이즈 1GB 2GB 4GB
512MB 31% 46% 48%
1GB   11% 13%
표 2: 메모리 증가에 따른 성능향상 백분율 - 2CPUs (Windows 2000 Server)
  증가된 메모리
기본 메모리 사이즈 1GB 2GB 4GB
512MB 37% 76% 90%
1GB   29% 30%
표 3: 메모리 증가에 따른 성능향상 백분율 - 1CPU (Sun Solaris)
  증가된 메모리
기본 메모리 사이즈 2GB 4GB
1GB 51% 63%
2GB   63%
표 4: 메모리 증가에 따른 성능향상 백분율 - 2CPUs (Sun Solaris)
  증가된 메모리
기본 메모리 사이즈 2GB 4GB
1GB 66% 82%
2GB   10%
표 5: 메모리 증가에 따른 성능향상 백분율 - 1CPU (Linux)
  증가된 메모리
기본 메모리 사이즈 1GB 2GB 4GB
512MB 33% 48% 62%
1GB   11% 21%
표 6: 메모리 증가에 따른 성능향상 백분율 - 2CPUs (Linux)
  증가된 메모리
기본 메모리 사이즈 1GB 2GB 4GB
512MB 53% 102% 125%
1GB   32% 47%

DBMS 서버 테스트

Mindcraft는 DBMS 테스트를 실시하기 위하여 OSDB (Open Source Database Benchmark)를 사용하였습니다. OSDB는 관계있는 데이터베이스 시스템을 위해 ANSI SQL Standard Scalable과 Portable (AS3AP) 수준 지표에 기반을 두고 있습니다. OSDB는 상당량의 AS3AP 수준지표를 사용하였습니다. 이는 여러 종류의 데이터베이스 관리 시스템(DMBS)에 대해 단독 사용자와 다수 사용자 테스트를 모두 실시하였습니다. 단독 사용자 테스트는 데이터베이스 로딩과 인덱스 만들기 기능에 중점을 두었습니다. 또한 기본적인 쿼리(query)와 액세스 방법 성능을 측정하였습니다. DBMS 테스트의 결과는 아래와 같습니다.

표 7: 메모리 증가에 따른 성능향상 백분율 - 1CPU (Windows 2002 Advanced Server)
  증가된 메모리
기본 메모리 사이즈 1GB 2GB 4GB
512MB 9% 837% 1458%
1GB   762% 1334%
표 8: 메모리 증가에 따른 성능향상 백분율 - 2CPUs (Windows 2000 Server)
 
  증가된 메모리
기본 메모리 사이즈 1GB 2GB 4GB
512MB 24% 1510% 1559%
1GB   1202% 1241%
표 9: 메모리 증가에 따른 성능향상 백분율 - 1CPU (Sun Solaris)
  증가된 메모리
기본 메모리 사이즈 2GB 4GB
1GB 376% 439%
2GB   439%
표 10: 메모리 증가에 따른 성능향상 백분율 - 2CPUs (Sun Solaris)
  증가된 메모리
기본 메모리 사이즈 2GB 4GB
1GB 775% 1010%
2GB   27%
표 11: 메모리 증가에 따른 성능향상 백분율 - 1CPU (Linux)
  증가된 메모리
기본 메모리 사이즈 1GB 2GB 4GB
512MB 50% 981% 1243%
1GB   620% 795%
표 12: 메모리 증가에 따른 성능향상 백분율 - 2CPUs (Linux)
  증가된 메모리
기본 메모리 사이즈 1GB 2GB 4GB
512MB 52% 1357% 1477%
1GB   858% 937%


결론: 더 큰 메모리는 더 나은 성능과 같습니다.
Mindcraft 조사는 웹과 DBMS 서버의 성능에 초점을 둡니다. 왜냐하면 이들의 애플리케이션 응답이 최종 사용자에게 가장 명백하게 나타나기 때문입니다. 그 누구도 데이터베이스 응용이 포함된 느린 웹서버로 작업하고싶어하지 않습니다. 수준 기표 결과는 더 큰 메모리가 운영체제와 DBMS가 메인 메모리에 더 많은 데이터를 저장할 수 있고, 느린 애플리케이션 응답 횟수를 이끌어내는 비교적 느린 디스크 액세스의 빈도수를 줄여준다는 것을 보여줍니다.




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