主記憶を理解する

主記憶はCPUが実行中に直接利用する命令・データを保持する作業領域である。RAM・DRAM・SRAM・ROMの違いを、揮発性・速度・用途で整理する。

この単元で学ぶこと

  • RAMの意味と役割を説明できる
  • DRAMの意味と役割を説明できる
  • SRAMの意味と役割を説明できる
  • DRAM・SRAM・ROMを速度・保持方式・用途で区別できる

本文解説

一般的な主記憶にはDRAMが使われる。DRAMは一定時間ごとのリフレッシュが必要だが高密度化しやすい。SRAMは高速でリフレッシュ不要だが高価で、キャッシュなど小容量高速領域に使われる。

RAM 読み書き可能な記憶の総称として使われ、主記憶では揮発性メモリを指すことが多い。 電源断で内容を失うため永続保存には別の記憶が必要。

DRAM コンデンサの電荷などでビットを保持し、定期的なリフレッシュが必要なRAM。 高密度・大容量化しやすく主記憶に向く。

SRAM フリップフロップ等で状態を保持し、リフレッシュ不要で高速なRAM。 同容量ではDRAMより回路規模・コストが大きくなりやすい。

ROM 内容を読み出す用途を中心とする不揮発性記憶の総称。 種類によって書換え方法は異なる。

揮発性 電源供給がなくなると保持内容を失う性質。 一般的なDRAM・SRAMは揮発性。

メモリ種別問題では「リフレッシュ」「高速」「不揮発」「主記憶」「キャッシュ」の語を手掛かりにする。DRAM=主記憶、SRAM=キャッシュという典型用途は、物理特性の違いから説明できるようにする。

大容量主記憶にはDRAMを使い、CPU直近の小容量高速キャッシュにはSRAMを使う。どちらも通常は揮発性で、電源断後の保存には向かない。

図解

主記憶で使うメモリの比較
DRAM・SRAM・ROMを揮発性、速度、リフレッシュ、用途で比較する。

重要ポイント

  • RAM: 読み書き可能な記憶の総称として使われ、主記憶では揮発性メモリを指すことが多い。
  • DRAM: コンデンサの電荷などでビットを保持し、定期的なリフレッシュが必要なRAM。
  • SRAM: フリップフロップ等で状態を保持し、リフレッシュ不要で高速なRAM。
  • ROM: 内容を読み出す用途を中心とする不揮発性記憶の総称。
  • DRAMはリフレッシュ必要・高密度、SRAMはリフレッシュ不要・高速。

間違えやすい点

  • SRAMのSを「ストレージ」のSと誤解しない。
  • DRAMを不揮発性記憶と誤認しない。
  • ROMはすべて絶対に書換え不能とは限らず種類がある。

用語解説

RAM
読み書き可能な記憶の総称として使われ、主記憶では揮発性メモリを指すことが多い。
DRAM
コンデンサの電荷などでビットを保持し、定期的なリフレッシュが必要なRAM。
SRAM
フリップフロップ等で状態を保持し、リフレッシュ不要で高速なRAM。
ROM
内容を読み出す用途を中心とする不揮発性記憶の総称。
揮発性
電源供給がなくなると保持内容を失う性質。

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参考資料

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