RAM의 향후 전망 진단

RAM의 용도, 과거와 현재...

 컴퓨터라 불리 우는 거의 모든 제품에는 램(RAM, Random Access Memory)이 사용된다. 하지만, 일반인들이 쉽게 접할 수 있는 부분이 컴퓨터이기 때문에 RAM이 컴퓨터에서만 사용되는 것으로 알고 있는 경우가 많으며 절대적으로 많이 사용되는 부분이다. 최근의 컴퓨터에서는 16~64MB 정도의 그래픽 보드용 메모리와32~128MB 정도의 시스템 메모리를 사용하여 로 구분된다.
물론, 이 이상의 메모리도 사용되는 경우도 있다. 따라서 컴퓨터의 발전 방향과 성능에 따라서 메모리의 규격이나 성능/기능도 함께 변화되고 있다.

시스템 메모리와 그래픽 메모리 차이, 실용단계 예상...
초기에는 그래픽 보드용 메모리는 시스템 메모리와 전혀 다른 형태의 응용 제품이 많이 사용되었지만 최근에는 동일한 메모리를 사용하고 있다. 단지, 그래픽 메모리는 시스템 메모리에 비하여 비교적 소용량에 고속의 동작 속도가 필요하며 메모리를 사용하는 방식도 다소간에 차이가 있다. 따라서 메모리의 특징도 다소간에 차이가 있다.

메모리의 성능이 높아지는 경우에 저속에 비하여 높은 부가가치를 가지고 있고 수율이 떨어지기 때문에 성능이 향상됨에 따라서 가격은 기하급수적으로 높아지게 된다. 더불어 단위 메모리의 용량은 저속에 비하여 낮은 용량을 가지고 있다. 예를 들어 시스템 메모리로 사용되는 경우는 최대 133MHz 정도의 동작 속도를 가지고 있지만 그래픽 보드에서는 200MHz 이상의 속도를 가지고 있다. 또한 시스템 메모리는 64M 디램을 주로 사용하고 128 또는 256M 디램을 주로 사용하는 반면에 그래픽 보드에서의 고속 메모리는 16M 또는 64M 디램을 일반적으로 사용한다. 이처럼 출시 시기에 비하여 실제 사용 기간에는 다소간에 차이를 가지고 있다.
삼성, 현대, NEC 등에서 생산되어 판매되는 고용량 메모리가 저용량 메모리에 비하여 기본 속도는 훨씬 뛰어나지만 실제 저용량 메모리가 고속 동작이 쉽고 높은 수율을 얻을 수 있기 때문에 실제 시장 가격은 훨씬 저렴하다. 결과적으로 고속 메모리로는 저용량 메모리가 주로 사용되게 되는 것이다. 물론, 시스템 메모리와 같이 대용량이 필요한 메모리에서는 비록 저속이지만 고용량의 메모리가 사용될 수 밖에 없는 상황이다.

PC66,PC133등 표기되는 동작 속도의 의미는...
시스템 메모리는 PC66, PC100, PC133, PC200, PC266, PC300, PC365 또는 PC400 메모리로 구분하 며 뒤의 숫자는 동작 속도를 말한다. 현재는 PC100 메모에서 PC133 메모리로 변화되는 시점이 있으며, PC100 메모리는 100MHz, 64비트 병렬 인터페이스를 통해서 초당 800M 바이트의 데이터를 전송한다.
프로세서 기술이 급격하게 발달해 감에 따라서 단순히 몇%가 아닌 몇배의 성능을 갖는 메모리가 필요하다. 일반 메모리가 클럭당 한 개의 비트를 전달하는 반면에 차세대 메모리로 주목 받고 있는 DDR(Double Data Rate) SDRAM은 클럭당 두개의 데이터를 전송하기 때문에 결과적으로 동일한 메모리 동작 속도에서 두배의 성능을 갖게 된다. 기존의 메모리는 병렬 인터페이스로 데이터를 전송하지만 고속 전송 과정에서 여러 개의 배선을 이용하는 경우에 배선들의 길이 차이에 의해서 정확한 데이터의 전송을 힘들게 한다.
따라서 메모리 배선을 줄이고 동작 속도를 극대화 하는 방법으로 RAMBUS DRAM이 제시 되었으며, 16비트 버스 규격으로 300, 356, 400MHz 동작 속도를 갖는다. 이때, DDR 방식에서와 같이 클럭당 두개의 데이터를 전송하므로 데이터 전송 속도는 각각 600, 730, 800MHz를 갖는다.

            * DR(Direct Rambus) DRAM
            * DDR(Double Data Rate) DRAM
            * SDR(Single Data Rate) DRAM

향후 전망...
차세대 개인용 컴퓨터용 메모리 규격으로 DDR SDRAM과 RAMBUS DRAM이 경합을 벌이고 있지만, 현재 반도체 공정 수준으로 DDR SDRAM이 가격 경쟁력을 확보하기에 유리하고 시작 성능이 RAMBUS DRAM과 큰 차이를 갖지 않기 때문에 단기적으로 가장 유력한 제품으로 1999년부터 국내외에 양산이 시작되어 시장에 진입할 순간만을 눈앞에 두고 있을 뿐이다.
현재의 공정으로는 400MHz 이상의 동작 속도를 구현하기는 쉽지 않다. 구현 가능성이 문제 보다는 낮은 수율로 가격 경쟁력을 확보하기 쉽지 않기 때문이다. 하지만, 현재의 수준만으로 기존의 메모리에 비하여 2배의 성능을 가지고 있으며 시스템 구성에 따라서 최고 8배 수준의 성능을 얻을 수 있다.

     메모리발전       빠른 동작속도                   100MHz          ---> 400MHz
                             적은 수의 데이터 경로       64bit               ---> 16비트 또는 32비트
                             클럭당 데이터 전송            1비트             ---> 2비트
                             높은 용량                          64M 디램        ---> 256M 디램(1G 디램)
                             반도체 공정                       0.21um          ---> 0.18 um (0.13 um)

PC400 규격은 현재는 지극히 낮은 수율로 가격을 현실화 하기가 어려우며 심한 발열로 아직은 해결해야할 문제점들이 많다. 0.13 미크론 공정이 일반화 될 수 있는 2002년 이후에 일반화될 것으로 기대하고 있다. 2000~2002년을 채우는 그리고 그 뒤를 이어 중저가 시장을 목표로 하는 DDR SDRAM이 많은 관심을 보이고 있으며 0.13 미크론 공정을 도입하는 경우에 200MHz 이상의 동작 속도로 PC400 동작 속도를 가지고 DR DRAM과 함께 시장을 점유할 유력한 제품으로 생각한다.