[컴퓨터 구조] 메모리 동작과 구성

Latch 란?

flip-flop과 마찬가지로 1bit 데이터를 저장해주는 조합논리회로이지만 둘이 약간의 차이가 존재한다.

• flip-flop : 클럭이 변화할 때 (0->1 또는 1->0) 데이터를 저장
• latch : 클럭이 0 또는 1 일때 데이터를 저장

 

그렇다면 latch의 구조는?

1bit latch

기존 Hold That Bit => Write(W)

DI(Data In)이 데이터를 넣을 때, Write도 1이 되어야한다.

 

 

8bit latch

1bit latch x 8개 구조

Wrte : 1 => 8 bit Data Inputs이 8bit Data Outputs에 저장된다

Write : 0 => 8bit Data Outputs 값이 유지된다

 

 

RAM (Random Access Memory)

온전한 8bit latch 회로 : 3-to-decoder + 8-to-1 selector
=> Address(주소)!

 >> 3개의 Address 존재 시, 8개 중 하나의 비트를 선택해서 쓰거나 읽을 수 있다.

 

S0, S1, S2가 decoder와 selector에 동일하게 적용한다.

Write : 1 => Address에 Data In 값이 씌이고 Data Out은 항상 Address에 해당하는 값을 출력한다.

8-to-1 selector?

8 bit data 에서 특정 bit 값만 출력해주는 선택자로
2^3(000, 001, 010, 100, 011, 101, 110, 111) 3개의 input 스위치로 8개의 비트를 구분할 수 있다.
8개의 1bit latch 중에서 하나의 데이터 출력신호를 구분할 수 있다는 뜻

3-to-decoder?

8개의 출력 중에서 스위치로 단 하나의 출력 이외에는 0
Write가 1, 스위치로 특정 출력 선정, Data In 값이 특정 latch에 쓰여진다.

 

 

8 X 1 RAM

8개의 비트 중 1개의 특정 비트를 쓰고 읽을 수 있는 메모리이다.

 

특징

1️⃣ Memory : 데이터 저장 기능

2️⃣ Read/Write : 특정 공간에 새로운 데이터 저장/읽기 기능

3️⃣ Random Access : Address 지정을 통해 특정 공간 값에 접근 (순차적 접근은 오래 걸림)

 

 

8 X 2 RAM

8 x 1 RAM 두 개를 이어 붙인 구조 (= 8 x 2 RAM Array)

• DI(Data In) : 별도로 입력이 들어감 (즉, 8개의 데이터를 저장하고 읽지만 각 데이터는  2bits)
• Write, Address : 동일하게 입력이 들어감

 

16 X 1 RAM

8 x 2 RAM + Select + 1-to-2 Decoder / 2-to-1 Selector  

• Select : 4번째 Address 역할

16개의 데이터를 저장하고 읽지만 각 데이터는 1bit

 

m x n RAM

많은 데이터들을 저장하기 위해 여러 개의 8x1 RAM과 여러 개의 Select로 Decoder/Selector를 구성

ex> 10개의 Address : 2^10 (1024)
        8개의 Data In : 1byte(8bits)
        1024 x 8bits = 8196 bits를 다루는 RAM Array 생성