• 캐시 메모리(cache memory): CPU와 주 기억 장치 사이에 위치하며, 레지스터 다음으로 속도가 빠릅니다. CPU가 자주 사용하는 데이터와 명령어를 임시로 저장해 접근 시간을 줄이고 성능을 향상시키는 역할을 합니다. 캐시 메모리에 관해서는 4.3 캐시 메모리에서 자세히 다룹니다.
• 주 기억 장치(main memory): 캐시보다 느리지만, 용량이 크고(보통 GB 단위) 비용이 상대적으로 저렴해 시스템의 주요 작업 공간으로 사용합니다. 실행 중인 프로그램과 데이터를 저장하는 데 사용합니다.
• 보조 기억 장치(secondary storage): 주 기억 장치보다는 접근 속도가 느리지만, 용량이 커서 대용량 데이터를 저장할 수 있습니다. 데이터를 영구적으로 저장하는 데 사용합니다.
CPU는 필요한 데이터와 명령어를 가장 빠른 계층에서 먼저 찾으려 시도하고, 없을 경우 다음 계층의 메모리에서 찾습니다. 메모리 계층 구조 덕분에 시스템은 성능을 유지하면서도 비용을 절감할 수 있습니다.
• 빠른 계층(레지스터, 캐시): CPU가 즉시 데이터에 접근해 처리 속도를 높입니다.
• 느린 계층(주 기억 장치, 보조 기억 장치): 더 많은 데이터를 저장하고 필요한 데이터를 상위 계층으로 전달합니다.