メモリの種類と特徴
メモリとは、コンピュータがデータやプログラムを記憶するための装置です。前のページで学んだ「記憶装置」のうち、ここではCPUが直接やり取りする主記憶装置(メインメモリ)を中心に、メモリの種類と特徴を見ていきましょう。
メモリを理解するうえで最も重要なのが、揮発性と不揮発性という分類です。
| 分類 | 意味 | 代表例 |
|---|---|---|
| 揮発性メモリ | 電源を切るとデータが消える | RAM(DRAM、SRAM) |
| 不揮発性メモリ | 電源を切ってもデータが残る | ROM、フラッシュメモリ |
試験で出るポイント
RAM ── 読み書き可能な揮発性メモリ
Section titled “RAM ── 読み書き可能な揮発性メモリ”RAM(Random Access Memory)は、データの読み出しと書き込みの両方ができる揮発性メモリです。コンピュータの主記憶装置(メインメモリ)として使われており、CPUが処理中のデータやプログラムを一時的に格納する役割を持っています。
RAMにはさらにDRAMとSRAMの2種類があります。
DRAMとSRAMの違い
Section titled “DRAMとSRAMの違い”| 項目 | DRAM(Dynamic RAM) | SRAM(Static RAM) |
|---|---|---|
| 速度 | やや遅い | 非常に速い |
| 容量あたりのコスト | 安い | 高い |
| 構造 | 単純(素子数が少ない) | 複雑(素子数が多い) |
| リフレッシュ | 必要(定期的にデータを書き直す) | 不要 |
| 主な用途 | 主記憶装置(メインメモリ) | キャッシュメモリ |
DRAMは、大容量を安価に実現できるため、パソコンやスマートフォンのメインメモリに広く使われています。ただし、時間が経つとデータが薄れてしまうため、定期的にデータを書き直す「リフレッシュ」という操作が必要です。「Dynamic(動的)」という名前は、このリフレッシュ動作に由来しています。
SRAMは、DRAMよりも高速ですが、構造が複雑で高価なため大容量化には向きません。CPUとメインメモリの間に置くキャッシュメモリ(よく使うデータを一時保存して高速にアクセスする仕組み)として使われることが一般的です。
DDR3 / DDR4 / DDR5 SDRAM
Section titled “DDR3 / DDR4 / DDR5 SDRAM”現在のパソコンのメインメモリには、DRAMの改良版であるSDRAM(Synchronous DRAM)が使われています。SDRAMの中でも世代によって以下のように分類されます。
| 規格 | 特徴 |
|---|---|
| DDR3 SDRAM | やや古い世代。現在は一部の旧型PCで使用 |
| DDR4 SDRAM | 現在主流の規格。DDR3より高速・省電力 |
| DDR5 SDRAM | 最新世代。DDR4よりさらに高速・大容量化に対応 |
DDRは「Double Data Rate」の略で、クロック信号の立ち上がりと立ち下がりの両方でデータを転送することで、高速化を実現した技術です。世代が新しくなるほど、転送速度と省電力性能が向上しています。なお、DDR3・DDR4・DDR5はそれぞれ形状や電圧が異なるため、異なる世代のメモリを同じスロットに挿すことはできません。
DIMMとSO-DIMM
Section titled “DIMMとSO-DIMM”メモリは、小さな基板(メモリモジュール)に複数のメモリチップを搭載した形で販売・使用されます。このメモリモジュールの形状規格として、以下の2種類があります。
| 規格 | 特徴 | 主な用途 |
|---|---|---|
| DIMM | 標準サイズのメモリモジュール | デスクトップPC、サーバー |
| SO-DIMM | DIMMより小型のメモリモジュール | ノートPC、小型デバイス |
DIMM(Dual Inline Memory Module)はデスクトップPCやサーバーで使われる標準的なサイズのメモリモジュールです。SO-DIMM(Small Outline DIMM)はDIMMを小型化したもので、スペースが限られるノートPCや省スペースPCに使われます。
ROM ── 読み出し専用の不揮発性メモリ
Section titled “ROM ── 読み出し専用の不揮発性メモリ”ROM(Read Only Memory)は、基本的にデータの読み出しのみを行う不揮発性メモリです。電源を切ってもデータが消えないため、コンピュータの起動に必要なプログラム(BIOS/UEFIなど)の記録に使われます。
「Read Only(読み出し専用)」という名前の通り、ROMは一度書き込んだデータを簡単には書き換えられないことが特徴です。
フラッシュメモリ
Section titled “フラッシュメモリ”フラッシュメモリは、電気的にデータの読み書きができる不揮発性メモリです。ROMのように電源を切ってもデータが消えず、RAMのようにデータの書き換えも可能という、両方の長所を併せ持っています。
フラッシュメモリは、USBメモリ、SDカード、SSD(ソリッドステートドライブ)など、私たちの身近な多くの記録媒体に使われています。
| メモリの種類 | 揮発性 | 読み書き | 主な用途 |
|---|---|---|---|
| DRAM | 揮発性 | 読み書き可能 | 主記憶装置(メインメモリ) |
| SRAM | 揮発性 | 読み書き可能 | キャッシュメモリ |
| ROM | 不揮発性 | 読み出し専用 | BIOS/UEFIなどの起動プログラム |
| フラッシュメモリ | 不揮発性 | 読み書き可能 | USBメモリ、SDカード、SSD |
試験で出るポイント