컴퓨터에는 다양한 종류의 메모리가 있습니다. CPU 안에도 메모리가 들어 있습니다. 바로 8장에서 배운 레지스터입니다. 이외에도 우리에게 익숙한 RAM과 하드디스크가 있습니다. CPU와 메인 메모리 사이에는 캐시라는 메모리도 있습니다.

메모리는 데이터를 저장하는 공간일 뿐인데 왜 이렇게 다양한 종류가 있을까요? 그 이유는 속도와 비용 때문입니다. CPU 안에 있는 레지스터는 메모리 중에서 가장 빠르지만 용량은 가장 작습니다. 가장 빠른 메모리인 레지스터를 모든 메모리에 쓰면 컴퓨터 전체 성능이 훨씬 좋아질 텐데 왜 그렇게 하지 않는 걸까요? 여러 이유가 있지만 하나를 꼽으면 레지스터가 RAM이나 하드디스크보다 비싸기 때문입니다. 이러한 이유로 적정한 가격과 하드웨어 구현 등 여러 가지 요소를 종합하여 오랜 시간에 걸쳐 오늘날의 메모리 계층 구조(memory hierarchy)가 완성되었습니다.

그림 9-1은 메모리 계층 구조를 나타냅니다.

그림 9-1 메모리 계층 구조