확장 메모리란?

1981년에 출시된 IBM PC는 컴퓨터의 게임 체인저였습니다. 그것은 폭풍에 의해 시장을 장악했고 완전히 지배적이 되었습니다. 많은 성공과 하드웨어가 개방형 표준이 되면서 클론이 곧 등장했습니다. 많은 소프트웨어 프로그램도 PC용으로 설계되었습니다. 이것들은 한계를 허용해야 했고 어떤 경우에는 한계에 의존해야 했습니다. 특정 기능에 대한 이러한 의존과 시장 지배력은 가정용 컴퓨터 시장에 지울 수 없는 흔적을 남겼습니다.

PC의 주요 문제는 1MiB의 메모리만 처리할 수 있다는 것입니다. 이것은 RAM, BIOS, 운영 체제 및 비디오 어댑터와 같은 모든 확장 하드웨어에 사용되어야 했습니다. 메모리 가격이 천정부지로 치솟았고 소프트웨어 공급업체가 소프트웨어를 호환 가능하게 만들기 위해 실질적으로 넘어갔기 때문에 출시 당시에는 그리 큰 문제가 아니었습니다. 메모리 가격이 떨어지고 메모리 집약적인 프로그램이 많아지면서 문제가 됐다.

IBM PC의 후속 제품에는 더 많은 RAM을 처리할 수 있는 최신 CPU가 포함되었습니다. 그러나 많은 프로그램이 소프트웨어를 PC의 RAM 레이아웃에 정확히 맞추었고 추가 메모리 공간을 활용할 수 없었습니다. 반대로 많은 사람들은 여전히 RAM이 제한된 PC를 가지고 있었지만 더 많은 RAM이 필요한 소프트웨어를 로드할 수 있는 기능을 원했습니다. 해결책은 확장 메모리였습니다.

확장 메모리

확장 메모리는 동일한 공간에서 더 많은 메모리를 제공하기 위해 상단 영역에서 뱅크 전환을 말합니다. PC는 1MiB의 메모리를 RAM으로 사용되는 기존 메모리 영역과 BIOS ROM 및 확장 카드로 사용되는 상위 메모리 영역의 두 영역으로 분리했습니다. 그래픽용으로 할당된 두 섹션 중 하나와 같이 상위 메모리 영역 중 일부를 RAM으로 사용하는 것은 이미 가능했습니다. 그러나 이 기술은 몇 KiB의 메모리에 대한 액세스만 제공했습니다. 용량을 늘리려면 확장 메모리가 필요했습니다.

확장 메모리는 사용하지 않는 그래픽 장치에 할당된 것과 같은 메모리 영역을 사용합니다. 그런 다음 뱅크 시스템을 사용하여 해당 창에 추가 메모리 섹션을 페이지 인/아웃했습니다. 이를 위해서는 사용자 지정 드라이버를 사용해야 했습니다. 또한 최소한 처음에는 물리적 메모리가 더 많은 확장 카드가 필요했습니다. CPU를 지원하는 이후 세대는 소프트웨어를 사용하여 확장 메모리를 확장 메모리에 매핑할 수 있습니다. 그러나 이를 위해서는 CPU 지원과 매핑할 추가 메모리가 필요했습니다. 또한 소프트웨어를 사용할 수 있도록 구성해야 했습니다.

어떻게 작동했습니까?

확장 메모리는 메모리의 윈도우 섹션을 활용하여 작동했습니다. 1에서 1로 더 큰 메모리 풀에 매핑되었습니다. 그러나 1 대 1 매핑은 더 이상의 메모리 사용을 허용하지 않습니다. 대신, 필요할 때 드라이버는 매핑을 확장된 메모리의 다른 부분 또는 뱅크로 교환합니다. 이것은 바탕 화면 배경을 변경하는 것과 같습니다. 당신은 여전히 같은 모니터를 가지고 있지만 새로운 사진입니다. 소프트웨어는 어떤 데이터가 포함된 확장 메모리 뱅크를 추적해야 했으며, 해당 데이터를 불러오려면 중요한 작업이었습니다.

뱅크를 교체해야 한다는 것은 더 큰 기본 메모리 풀에 비해 성능이 떨어진다는 것을 의미했습니다. 가능한 경우 확장 메모리를 사용하는 것이 좋습니다. 그러나 1MiB 메모리 제한으로 제한된 시스템 및 소프트웨어에서 확장 메모리는 더 많은 메모리를 확보할 수 있는 유일한 방법을 제공했습니다.

확장 메모리를 사용하는 최초의 주류 공용 시스템은 LIM EMS 3.0이었습니다. LIM은 이를 만든 Lotus Development, Intel, Microsoft의 약어입니다. EMS는 확장 메모리 사양을 의미합니다. 버전 3.0은 PC에 4MiB를 추가할 수 있었습니다. 현대 표준에 따르면 본질적으로 아무것도 아니지만 IBM PC의 메모리 용량을 5배로 늘렸습니다. EMS의 최종 버전인 버전 4.0은 최대 32MiB의 메모리를 지원했습니다.

버전 3.2는 실제 제품이 시장에 출시되는 것을 본 첫 번째 버전이었습니다. 페이지를 전환할 때 안정성을 제공하기 위해 4개의 16KiB 페이지로 분할된 64KiB 창을 사용했습니다.

감소

1990년대에는 Windows와 같은 그래픽 운영 체제가 DOS와 같은 텍스트 기반 운영 체제를 대체했습니다. 이것은 확장된 기억을 위해 관에 마지막 못을 박았습니다. 확장 메모리는 항상 약간의 문제였습니다. 전체 하드웨어 교체가 필요한 기능 문제를 해결하기 위해 구현되었습니다. 새로운 세대의 DOS 기반 PC는 1MB RAM으로 제한되지 않았습니다. 그럼에도 불구하고 설치된 사용자 기반이 방대하기 때문에 소프트웨어는 그 정도만 허용해야 했습니다.

운영 체제의 완전히 새로운 클래스로의 전환은 더 큰 메모리 풀과 가상 메모리 주소를 지원하는 보호 모드를 적절하게 사용할 수 있도록 했습니다. 기본적으로 보호 모드를 통해 더 큰 메모리 풀을 사용하도록 전환하는 것은 확장된 메모리의 죽음을 알리는 신호였습니다. 메모리 영역의 전체 개념은 본질적으로 구식이 되었습니다.

결론

확장 메모리는 상위 메모리 영역의 창 주소를 통해 메모리 뱅크를 페이징 인/아웃하는 관행을 나타내는 데 사용되는 용어입니다. 전체 개념은 CPU 제한으로 인한 IBM PC의 하드 1MiB 메모리 제한을 우회하도록 개발되었습니다. 새로운 메모리 공간을 추가하는 것은 불가능했습니다. 그래도 메모리 섹션을 사용한 다음 교체하고 필요할 때 다시 교체함으로써 메모리 섹션을 반복적으로 사용할 수 있었습니다. 그렇게 하려면 하드웨어뿐만 아니라 특별한 드라이버가 필요했습니다. 나중에 구현하면 소프트웨어에서 하드웨어 기능을 수행할 수 있지만, 이는 사용할 더 많은 메모리의 기존 존재를 기반으로 합니다.

확장 메모리는 IBM PC와 호환 소프트웨어를 제공해야 하는 필요성으로 인해 발생하는 문제였지만 가능한 것보다 더 많은 양의 RAM을 사용할 수 있었습니다. Windows와 같은 그래픽 운영 체제의 출현은 운영 체제 호환성 환경을 변화시켰습니다. 그 시점에서 기본적으로 원래 PC의 1MiB 메모리보다 훨씬 더 많은 메모리를 처리할 수 있었기 때문에 메모리 확장 솔루션에 대한 문제와 필요성이 사라졌습니다. 이 개념은 1990년대 초반 이후 본질적으로 구식이 되었습니다.