RAM 성능 구성 요소

안녕하세요. 매일 IT, 밀릿입니다. 이번 포스팅에서는 RAM을 고르는 법에 대해서 가장 기초적인 내용을 알아보고자 합니다. 무엇인가를 구매하기 위해 우리는 어떤 의사결정 과정을 거치게 되는지 생각해보신 적 있으신가요? 우리는 욕구에 의해 어떤 행동을 할 동기를 얻게 됩니다. 가령 배가 고프다면 음식을 섭취해야 하기 때문에 재료를 찾거나 장을 보러 나서고, 날씨가 춥다면 체온을 높이기 위해 옷을 꺼내 입거나 계절에 적합한 새 옷가지를 구매하고는 합니다. 이러한 과정을 정리해서 흐름으로 나타낸다면 '인지 - 탐색 - 비교 - 구매 - 평가'의 다섯 단계로 경영학에서는 소비자의 행동을 도식화합니다. 지금 우리가 컴퓨터 관련 장비들에 대해 찾아보고 정보를 공부하는 이 과정은 어떤 작업을 하거나 최신 게임을 하고 싶다는 우리의 욕구를 인지하고 마땅한 제품을 찾는 '탐색' 단계, 혹은 몇 가지 선택지를 놓고 나의 욕구 충족을 위한 정확한 비교를 하기 위해 명확한 기준을 설립하는 '비교'의 초기 단계 어딘가라고 볼 수 있습니다.

그렇다면 제품을 선택하는 기준을 명확히 하는 방법이란 무엇일까요? 바로 어떤 RAM이 좋은 RAM인가 하는 판단을 할 수 있도록 RAM의 성능을 나타내는 요소들에 대해서 알아보는 것입니다. RAM의 성능 구성 요소들의 명칭은 무엇이고 어떤 방식으로 작동하며, 좋은 성능이란 수치가 높은 것인지 아니면 낮은 것인지와 같은 의문에 대해 답을 알아보면서 우리는 스스로의 욕구에 대해 단순히 인지했던 수준에서 나아가 정확한 필요를 정의할 수 있게 되고, 이를 통해 한층 더 가치를 증진시키는 소비를 이룰 수 있을 것입니다. 그러면 RAM의 성능을 나타내는 요소들을 한 가지씩 살펴보도록 하겠습니다.

 

 

나무위키에 따르면, RAM의 성능을 나타내는 요소는 크게 세 가지로 정리할 수 있습니다. 첫 번째로는 메모리 레이턴시, 두 번째는 메모리 스루풋, 마지막으로는 메모리 레벨 병렬 처리로 나뉩니다. 가장 먼저 메모리 레이턴시가 무엇인지부터 살펴보도록 하겠습니다. 우선 레이턴시라는 용어의 정확한 의미부터 알아보자면, 사전적 정의로 '자극과 반응 사이의 시간'이라는 뜻을 가지고 있습니다. 좀 더 일반적인 관점에서 해석하자면 인간이 관찰할 수 있는 시스템 하에서 일어나는 어떠한 물리적 변화에 대한 원인과 그에 따른 변화가 완료되는 결과 시점 사이에 소요되는 시간을 의미한다고 합니다. (출처: 위키백과) 자연계의 모든 인과관계에는 레이턴시가 존재하지만 대부분 인간의 지각 범위보다 빠른 속도로 반응이 일어나기 때문에 우리는 대부분의 현상이 동시에 발생하는 것처럼 느낍니다. 그런 인간이 레이턴시를 가장 뚜렷하게 느끼는 분야가 바로 PC, 전산, 통신 분야가 아닐까 생각합니다. 자연계의 반응과는 달리 기계 장치 내에서 이루어지는 데이터 통신은 설비의 성능, 설치 환경, 통신망 등 다양한 이유로 지연, 즉 레이턴시가 발생하기 때문입니다.

RAM에서의 레이턴시란 조금 더 세부적인 관점에서 CPU로부터 전달받은 명령어를 메모리에 저장된 데이터 풀에서 검색하고 일치하는 데이터를 찾아내 전달하는 과정에 소요되는 시간을 의미합니다. 이 메모리 레이턴시가 길다면 아무리 CPU의 성능이 좋다고 하더라도 처리할 데이터가 없기 때문에 대기시간이 발생하게 되고 전체적인 PC의 성능 저하에 영향을 끼치게 됩니다. 이러한 문제를 방지하기 위해 CPU 제조사 인텔과 AMD는 코어 내부에 캐시 메모리를 삽입하는 방식으로 필요한 데이터가 물리적 거리가 먼 주 기억 장치가 아니라 가까운 캐시 메모리에 저장되도록 해 탐색 시간을 단축하기도 합니다. 하지만 캐시 메모리의 용량 한계로 모든 필요 데이터를 저장할 수 없기 때문에 주 기억 장치, RAM의 사용은 필수 불가결한 것입니다. 이러한 메모리 레이턴시는 데이터 탐색과 관련된 것이므로 데이터 전송 속도를 나타내는 클럭과는 연관이 있을 수는 있지만 완전히 동일한 개념으로 볼 수는 없습니다.

두 번째 성능 요소인 메모리 스루풋은 CPU가 메모리의 데이터를 읽거나 저장할 수 있는 처리 속도로, 메모리 대역폭이라고도 불립니다. (출처: 나무위키) 메모리 대역폭이 중요한 이유는 앞선 CPU 클럭 관련 게시물에서 언급한 바와 같이 양쪽 대역폭 간의 동기화가 이뤄질 때 가장 최상의 데이터 전송 퍼포먼스가 발휘되기 때문입니다. 어느 한쪽의 대역폭이 현저히 부족하다면 데이터 이동의 병목현상이 발생할 수밖에 없으며, 이는 곧 CPU 성능의 저하와 마찬가지 결과를 가져오게 됩니다.

 

마지막 성능 요소 메모리 레벨 병렬 처리 능력은 CPU의 멀티스레딩 기술 도입에 따라 주목을 받게된 요소입니다. 멀티스레딩 기술은 앞선 게시물에서 한번 다뤘던 적이 있지만, 간략히 이야기하자면 단일 코어에 단일 스레드를 적용할 경우 발생할 수 있는 데이터 처리의 과부하를 해결하기 위해 단일 코어 당 복수의 스레드를 적용하고, 작업을 여러 스레드로 분산시켜 부하를 줄이고 효율을 높이는 기술적 방법입니다. 이 경우 각각의 스레드가 마치 개별 코어처럼 작동하기 때문에 이러한 스레드들의 동시 병렬적 요청을 메모리 장치가 얼마나 잘 대응하느냐에 따라 멀티 스레딩 방식의 효용이 결정되게 됩니다. 앞선 메모리 스루풋 요소와 마찬가지로 RAM은 그 자체의 단독 성능이 중요한 것이 아니라 얼마나 CPU의 성능, 기능과 호환이 잘 이뤄져 시너지 효과를 내는지가 성능 판단의 중요한 요소로 여겨진다고 볼 수 있습니다.