비휘발성 메모리

3. 기계적 주소 지정 시스템

기계적으로 주소를 지정하는 시스템은 지정된 저장 매체에서 데이터를 읽고 쓰기 위해 기록 헤드를 사용한다. 접근 시간은 장치에 있는 데이터의 물리적 위치에 따라 달라지므로, 기계적으로 주소를 지정하는 시스템은 순차 접근 방식일 수 있다.

기계적인 가동부가 있는 기억 장치는 기록 매체를 읽고 쓰는 구조(헤드)를 가지고 있다. 이 경우 회로 레이아웃이 데이터 기억 밀도의 주된 요인이 아니기 때문에 반도체 메모리에 비해 대용량으로 만들기 쉽다. 대표적인 예로는 자기 테이프, 하드 디스크 드라이브, 광 디스크, 밀리피드 메모리, 홀로그래픽 기억 장치 등이 있다.

3. 1. 자기 테이프

3. 2. 하드 디스크 드라이브 (HDD)

3. 3. 광 디스크

4. 유기 메모리

유기 전자 공학을 이용한 비휘발성 메모리 기술이다. Thinfilm은 강유전체 고분자를 기반으로 하는 재기록 가능한 유기 메모리를 개발했다.^[17][18][19] Thinfilm의 유기 메모리에서 강유전체 고분자는 수동 매트릭스 내 두 세트의 전극 사이에 위치한다. 금속 라인의 각 교차는 강유전체 커패시터이며 메모리 셀을 정의한다.

프린팅 전자 기술을 사용한 고분자를 이용한 강유전체 메모리가 여기에 해당한다.

Thin Film Electronics는 강유전체고분자를 기반으로 하는 재기록 가능한 비휘발성 유기 메모리를 개발했다. 이 회사는 프린팅 전자 기술을 사용한 메모리를 2009년에 발표했다.^[30][31][32] 이 회사의 유기 메모리는 강유전체 고분자를 단순 매트릭스 방식의 전극으로 덮은 구조로 되어 있다. 금속 배선이 교차하는 곳이 각각 FeRAM과 같은 메모리 셀이 된다. 반도체 강유전체 메모리와 동일한 비휘발성 메모리이며, 플래시 메모리와 동등한 기능을 제공한다.

5. 비휘발성 주 기억 장치 (NVMM)

NVMM은 비휘발성 속성을 가진 주 기억 장치이다.^[20] 이러한 비휘발성 메모리의 적용은 보안 문제를 야기한다.^[21] NVDIMM은 NVMM의 한 예이다.

불휘발성 메모리는 현재 주로 보조 기억 장치로 사용되고 있다. 주 기억 장치에는 주로 휘발성 메모리가 사용된다. 주 기억 장치가 불휘발성이면, 컴퓨터 전원을 껐다 켤 때 "종료 → 재시작" 과정이 필요 없어지고, 노트북 컴퓨터의 "최대 절전 모드"와 같은 운용을 보조 기억 장치로의 저장 및 복구 없이 할 수 있다는 장점이 있지만, 현재로서는 주로 속도 면에서 현실적이지 않다.

6. 그 외

자심 코어 메모리와 자기 버블 메모리는 과거에 사용되었던 비휘발성 메모리이다. 밀리피드 메모리(IBM)와 홀로그래픽 기억 장치는 연구 개발 중인 비휘발성 메모리 기술이다.^[2][3]

7. NVRAM (Non-Volatile RAM)

NVRAM은 비휘발성 RAM(Non-Volatile RAM)의 총칭이지만, 컴퓨터 장치의 설정 정보 등을 기억하기 위한 소용량의 비휘발성 메모리를 NVRAM이라고 부르는 경우가 있다. SRAM과 백업 전원을 사용하는 것은 NVSRAM이라고도 한다. 전원은 외장형도 있지만, IC 패키지 내부에 SRAM과 소형 배터리를 내장한 것도 있다.

• SPARCstation에서는, 이더넷 인터페이스의 MAC 주소를 ROM이 아닌 배터리 백업 방식의 NVRAM에 저장한다. 이 때문에, 배터리가 소모되면 MAC 주소가 바뀌는 문제가 있다.
• PC/AT 호환기의 개인용 컴퓨터에서는, RTC와 같은 배터리 백업되는 CMOS의 IC에 BIOS 설정을 저장하지만, 당시에는 TTL이 많이 사용되던 시대였기 때문에, 그 IC를 가리켜 CMOS라고 불리는 경우도 많다. 현재는 칩셋에 집적되어 있다.
• 매킨토시에서도 비슷한 목적으로 사용되고 있다. PowerPC를 탑재했던 기종에서는 PRAM(Parameter RAM, 피램. 상변화 메모리가 아니다)이라고 불렀지만, 인텔제 칩을 탑재한 이후부터는 NVRAM이라고 부르게 되었다. Mac에서는 시스템 시계가 틀어지거나, 지정된 시동 디스크(보통은 OS가 설치된 컴퓨터의 하드 디스크)에서 OS를 인식하지 못해 시동이 안 되는 등, 약간의 문제가 발생했을 때, PRAM 클리어 또는 NVRAM 클리어라는 조작을 하면 개선되는 경우가 있기 때문에, 오래전부터 "철저한 초기화" 수단의 일부로 알려져 있다. 이는 애플(Apple Inc.)의 웹페이지 애플 지원 페이지에도 조작 방법 등을 포함해 공개되어 있다.^[2]

8. 사양 비교

2007年3月時点の仕様^{일본어[33]}을 기준으로 다양한 비휘발성 메모리 기술의 사양을 비교하면 다음과 같다.

참조

_[1] 서적 Computer Organization and Design: The Hardware/Software Interface https://books.google[...] Elsevier 2005
_[2] 웹사이트 i-NVMM: Securing non-volatile memory on the fly http://www.techrepub[...] 2017-03-21
_[3] 웹사이트 Non-Volatile Memory (NVM) https://www.techoped[...] Techopedia 2017-03-21
_[4] 간행물 Flash memory http://www.computerw[...] 2010-06-07
_[5] 웹사이트 F-RAM Memory Technology http://www.ramtron.c[...] Ramtron.com 2012-01-30
_[6] 웹사이트 Crocus Technology | Magnetic Sensors | TMR Sensors http://www.crocus-te[...] 2009-07-20
_[7] 웹사이트 Latest News http://www.eetimes.c[...]
_[8] 학술지 Overview of Phase-Change Chalcogenide Nonvolatile Memory Technology https://www.cambridg[...] 2004-11
_[9] 서적 IEEE International Electron Devices Meeting 2003 2003-12
_[10] 논문 Low power and high speed bipolar switching with a thin reactive Ti buffer layer in robust Hf{{not a typo}}O2-based RRAM
_[11] 웹사이트 Definition: tape drive http://searchstorage[...] 2015-07-07
_[12] 웹사이트 Tape Drives http://www.snia.org/[...] 2015-07-07
_[13] 웹사이트 What is hard drive? http://www.computerh[...] 2015-07-07
_[14] 웹사이트 IBM 2314 Disk Drives https://www.staff.nc[...] 2015-07-07
_[15] 웹사이트 Optical Blu-ray Jukeboxes and Libraries Systems for Archiving Storage – Kintronics http://www.kintronic[...] 2015-07-07
_[16] 학술지 Magnetic Domain-Wall Racetrack Memory https://www.science.[...] 2008-04-11
_[17] 뉴스 Thinfilm and InkTec awarded IDTechEx' Technical Development Manufacturing Award http://www.printedel[...] IDTechEx 2009-04-15
_[18] 뉴스 PolyIC, ThinFilm announce pilot of volume printed plastic memories http://www.eetimes.c[...] EETimes 2009-09-29
_[19] 뉴스 All set for high-volume production of printed memories http://www.printedel[...] Printed Electronics World 2010-04-13
_[20] 웹사이트 NVDIMM – Changes are Here, So What's Next? https://www.snia.org[...] Storage Networking Industry Association 2018-04-24
_[21] 학술지 Security Vulnerabilities of Emerging Nonvolatile Main Memories and Countermeasures https://ieeexplore.i[...] 2015-01-22
_[22] 뉴스 Flash memory http://www.computerw[...] ComputerWorld 2010-06-07
_[23] 뉴스 Flash memory chips for your embedded design http://www.eeherald.[...] EE Times Herald
_[24] 뉴스 NAND flash vendors gear up for new wave of apps http://www.eetindia.[...] EE Times 2007-10-01
_[25] 뉴스 Demanding Applications Push NAND Flash Densities http://electronicdes[...] Electronic Design 2006-04-13
_[26] 웹사이트 The Emergence of Practical MRAM http://www.crocus-te[...] Crocus Technology 2011-04-27
_[27] 뉴스 Tower invests in Crocus, tips MRAM foundry deal http://www.eetimes.c[...] EETimes
_[28] 뉴스 "家電待機電力が3分の1 パナソニック、次世代メモリー投入 12年から量産" 日本経済新聞 2011-05-17
_[29] 뉴스 新メモリ（高速不揮発性抵抗変化型メモリ、ReRAM）の開発に成功 http://www.elpida.co[...]
_[30] 뉴스 Thinfilm and InkTec awarded IDTechEx' Technical Development Manufacturing Award http://www.printedel[...] IDTechEx 2009-04-15
_[31] 뉴스 PolyIC, ThinFilm announce pilot of volume printed plastic memories http://www.eetimes.c[...] EETimes 2009-09-22
_[32] 뉴스 All set for high-volume production of printed memories http://www.printedel[...] Printed Electronics World 2010-04-12
_[33] 문서 Informationstoragecourse2007 http://www.bluwiki.c[...]
_[34] 보도자료 JEDEC DDR5 & NVDIMM-P Standards Under Development https://www.jedec.or[...] JEDEC 2017-03-30
_[35] 보도자료 JEDEC to Hold Workshops for DDR5, LPDDR5 & NVDIMM-P Standards https://www.jedec.or[...] JEDEC 2019-09-05
_[36] 간행물 JEDEC Publishes DDR4 NVDIMM-P Bus Protocol Standard https://www.jedec.or[...] JEDEC 2021-02-17