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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

「揮発性=電源OFFでデータが消える(RAM)」「不揮発性=電源OFFでもデータが残る(ROM・フラッシュメモリ)」の違いは頻出です。「揮発」は「蒸発して消える」というイメージで覚えるとわかりやすいでしょう。

RAM ── 読み書き可能な揮発性メモリ

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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DRAMSRAMの2種類があります。

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。

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。

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-DIMMDIMM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

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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

メモリの分類問題では、「RAMは揮発性で読み書き可能」「ROMは不揮発性で読み出し専用」「フラッシュメモリは不揮発性で読み書き可能」という3つの性質の組み合わせが問われます。また、DRAMとSRAMの違い(用途・速度・コスト)も整理しておきましょう。

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