How computer memory works - Kanawat Senanan

번역: Sobin Park 검토: Gemma Lee

In many ways, our memories make us who we are,

여러 면에서 기억은 우리의 정체성을 만들고

helping us remember our past,

우리의 과거를 기억하고

learn and retain skills,

기술을 배우고 유지하고

and plan for the future.

미래를 위한 계획을 세우도록 도와줍니다.

And for the computers that often act as extensions of ourselves,

종종 우리의 확장자 역할을 하는 컴퓨터에 대해

memory plays much the same role,

메모리도 비슷한 역할을 합니다.

whether it's a two-hour movie,

두 시간 짜리 영화든

a two-word text file,

두 단어로 된 글이든

or the instructions for opening either,

둘 중 하나를 열기 위한 명령이든

everything in a computer's memory takes the form of basic units called bits,

컴퓨터 메모리는 비트 또는

or binary digits.

이진숫자로 된 기본 단위의 형태를 취합니다.

Each of these is stored in a memory cell

기억 소자에 저장되는 이것은

that can switch between two states for two possible values,

두 가지 숫자 상태를 바꿀 수 있습니다.

0 and 1.

0과 1이죠.

Files and programs consist of millions of these bits,

파일과 프로그램은 수백만 개의 비트로 구성되고

all processed in the central processing unit,

중앙처리장치 또는 CPU에서

or CPU,

모두 처리되는데 CPU는

that acts as the computer's brain.

컴퓨터에서 뇌의 역할을 합니다.

And as the number of bits needing to be processed grows exponentially,

처리할 비트 수가 기하급수적으로 늘어나므로

computer designers face a constant struggle

컴퓨터 디자이너들은

between size, cost, and speed.

크기, 가격, 속도 사이에서 늘 고민합니다.

Like us, computers have short-term memory for immediate tasks,

우리처럼 컴퓨터는 즉각적인 일을 하기 위한 단기기억을 갖고 있고

and long-term memory for more permanent storage.

영구적인 저장을 위한 장기기억도 있습니다.

When you run a program,

프로그램을 운영할 때

your operating system allocates area within the short-term memory

운영체제는 지시를 실행하기 위해

for performing those instructions.

단기기억 안에서 부분을 할당합니다.

For example, when you press a key in a word processor,

예를 들면, 문서 처리기에서 키를 누를 때

the CPU will access one of these locations to retrieve bits of data.

CPU는 데이터의 비트를 검색하기위해 이런 장소 중 하나에 접속합니다.

It could also modify them, or create new ones.

그것을 수정하거나 새것을 만들 수도 있습니다.

The time this takes is known as the memory's latency.

이일을 하는데 걸리는 시간은 메모리 대기 시간이라고 합니다.

And because program instructions must be processed quickly and continuously,

프로그램 지시를 빠르게 계속 처리해야 하기 때문에

all locations within the short-term memory can be accessed in any order,

단기기억 메모리 안에 있는 모든 장소들은 순서에 상관없이 접속할 수 있습니다.

hence the name random access memory.

따라서 임의 추출 기억 장치이죠.

The most common type of RAM is dynamic RAM, or DRAM.

가장 일반적인 램의 형태는 동적 램 또는 DRAM입니다.

There, each memory cell consists of a tiny transistor and a capacitor

각각의 기억소자는 작은 트렌지스터와 전기 충전을 저장할 수 있는

that store electrical charges,

축전기로 이루어져있고

a 0 when there's no charge, or a 1 when charged.

충전 되지 않았을 때는 0이고 충전 되었을 때는 1입니다.

Such memory is called dynamic

이런 메모리를 동적이라고 하는데

because it only holds charges briefly before they leak away,

방전되기 전에 전하를 유지하는 시간이 짧고

requiring periodic recharging to retain data.

데이터를 유지하기 위해 주기적인 충전을 요구하기 때문이죠.

But even its low latency of 100 nanoseconds

그러나 100 나노 초의 짧은 대기시간에도

is too long for modern CPUs,

현대 CPU로서는 매우 깁니다.

so there's also a small, high-speed internal memory cache

그래서 작고 고속의 내부 메모리 캐시가 있는데

made from static RAM.

스태틱 램으로 만들어졌죠.

That's usually made up of six interlocked transistors

보통 6개의 맞물린 트랜지스터로 이루어져 있습니다.

which don't need refreshing.

재생할 필요가 없죠.

SRAM is the fastest memory in a computer system,

SRAM은 컴퓨터 시스템에서 가장 빠른 메모리지만

but also the most expensive,

또한 가장 비쌉니다.

and takes up three times more space than DRAM.

DRAM보다 3배 더 많은 공간을 차지하죠.

But RAM and cache can only hold data as long as they're powered.

그러나 램과 캐시는 전원이 있을 때만 데이터가 유지됩니다.

For data to remain once the device is turned off,

장치가 꺼졌을 때 데이터를 유지하려면

it must be transferred into a long-term storage device,

장기기억 저장 장치로 바뀌어야 합니다.

which comes in three major types.

그것은 3개의 주요한 형태가 있죠.

In magnetic storage, which is the cheapest,

가장 싼 자기 저장장치에서

data is stored as a magnetic pattern on a spinning disc coated with magnetic film.

데이터는 회전하는 디스크에 자석 필름으로 코팅된 자기 패턴 형태로 저장됩니다.

But because the disc must rotate to where the data is located

그러나 데이터를 읽기 위해서는 저장된 위치로

in order to be read,

회전해야 하기 때문에

the latency for such drives is 100,000 times slower than that of DRAM.

이런 장치들의 대기시간은 DRAM보다 100,000배 느립니다.

On the other hand, optical-based storage like DVD and Blu-ray

반면에 DVD와 블루레이같은 광학식 저장장치는

also uses spinning discs,

회전하는 디스크를 사용하지만

but with a reflective coating.

반사 코팅으로 되어 있습니다.

Bits are encoded as light and dark spots using a dye that can be read by a laser.

비트는 레이저로 읽히는 염료를 이용한 밝은색과 어두운 색으로 부호화됩니다.

While optical storage media are cheap and removable,

광학식 저장 매체는 싸고 이동가능한 반면에

they have even slower latencies than magnetic storage

자기 기억 장치보다 대기시간이 느리고

and lower capacity as well.

용량도 낮습니다.

Finally, the newest and fastest types of long-term storage are solid-state drives,

끝으로 가장 새롭고 빠른 장기 기억 저장장치는 플래시 스틱 같은

like flash sticks.

SSD입니다.

These have no moving parts,

움직이는 부분이 없는 대신에

instead using floating gate transistors

플로팅 게이트 트랜지스터를 사용합니다.

that store bits by trapping or removing electrical charges

특별하게 디자인된 내부 구조 안에서

within their specially designed internal structures.

전하를 가두거나 제거해서 비트를 저장하죠.

So how reliable are these billions of bits?

수십 억개의 비트를 어떻게 신뢰할 수 있을까요?

We tend to think of computer memory as stable and permanent,

우리는 컴퓨터 메모리가 안정적이고 영구적이라고 생각하는데

but it actually degrades fairly quickly.

사실 그건 상당히 빠르게 퇴화됩니다.

The heat generated from a device and its environment

장치와 그 환경에서 만들어진 열은

will eventually demagnetize hard drives,

결국 하드 드라이브에서 자기를 없애고

degrade the dye in optical media,

광학 매체에서 염색제를 분해시킵니다.

and cause charge leakage in floating gates.

그리고 플로팅 게이트에서 전하 누출을 일으킵니다.

Solid-state drives also have an additional weakness.

SSD는 단점이 하나 더 있습니다.

Repeatedly writing to floating gate transistors corrodes them,

플로팅 게이트 트랜지스터에 반복해서 기록하면 부식을 일으켜

eventually rendering them useless.

결국 쓸모 없게 만듭니다.

With data on most current storage media

현재 저장 매체의 데이터는

having less than a ten-year life expectancy,

10년 이하의 기대 수명을 갖고

scientists are working to exploit the physical properties of materials

과학자들은 양자 수준에서

down to the quantum level

물질의 물리적 속성을 이용하여

in the hopes of making memory devices faster,

메모리 장치를 더 빠르게

smaller,

더 작게

내구성을 더 좋게 하려고 노력합니다.

and more durable.

For now, immortality remains out of reach, for humans and computers alike.

현재로는 여전히 인간과 컴퓨터 모두 영원함은 무리입니다.