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
「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
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
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。
過去問で実力チェック
Section titled “過去問で実力チェック”過去問に挑戦
Q. 次の①~④のうち,電源供給が途絶えると記憶内容が消える揮発性のメモリだけを全て挙げたものはどれか。
① DRAM
② ROM
③ SRAM
④ SSD
- ア ①,②
- イ ①,③
- ウ ②,④
- エ ③,④
解答(令和2年)
正解: イ
Q. PCにおいて,電力供給を断つと記憶内容が失われるメモリ又は記憶媒体はどれか。
- ア DVD-RAM
- イ DRAM
- ウ ROM
- エ フラッシュメモリ
解答(令和6年)
正解: イ