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半導体の記憶回路,磁気記憶,光記憶を用いたメモリなどの種類があること,半導体メモリ(IC メモリ)の種類,特徴(揮発性,不揮発性,アクセス速度,容量,コスト,物理サイズなど),代表的な用途,システム設計におけるメモリの選択の考え方を理解する。
用語例:RAM,ROM,DRAM,SRAM,リフレッシュ,マスクROM,PROM(Programmable Read Only Memory ), EPROM ( Erasable Programmable Read Only Memory ), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory),フラッシュメモリ,SDRAM(DDR2 SDRAM,DDR3 SDRAM)
半導体メモリ
半導体メモリとは、半導体素子によって構成されるメモリです。半導体メモリは物理的な動作を必要とするメモリ(*)と比べて高速で耐震性に優れています。
半導体メモリは、RAM(Random Access Memory)とROM(Read Only Memory)の二種類があります。
*物理的な動作を必要とするメモリとは、例えばハードディスクなど、モーター等の動作部品がある記憶媒体のこと。
RAM
RAM(Random Access Memory)とは、自由にデータの読み書きを出来ることの出来るメモリです。電源を切ると記憶していた内容が消えてしまう「揮発性」という特徴があります。
RAMにはDRAM(Dynamic Random Access Memory)とSRAM(Static Random Access Memory)があります。
DRAMとSRAM
キャッシュメモリにはDRAMより高速なSRAMが使われます。SRAMは再書き込みをしなくても、通電している限りデータを保持できるメモリです。
SRAM | DRAM | |
---|---|---|
特徴 | フリップフロップ回路を用いてデータを記憶する | コンデンサの電荷のある無しでデータを記憶する |
主な用途 | キャッシュメモリ | メインメモリ |
記憶容量 | 小容量 | 大容量 |
ビットあたりのコスト | 高コスト | 低コスト |
再読み込み (リフレッシュ) | 不要 | 必要 |
消費電力 | 小さい | 大きい |
名称 | 特徴 |
---|---|
ファーストページDRAM | 高速なデータ転送機能を持つ |
EDODRAM | ファーストページDRAMの読み出し効率を向上させた |
SDRAM | Synchronous Dynamic Random Access Memory クロック周波数に同期して高速読み出しを行う |
DDR-SDRAM | DDR:Double Data Rate の略で、SDRAMの2倍の速度 近年では、さらに高速化して、DDR2(SDRAMの4倍)、DDR3(8倍)、DDR4(16倍)といった規格も出ていている。 |
ROM
ROM(Read Only Memory)は、記録されている情報を読み出すことだけが可能なメモリです。
書き込みができる種類もありますが、RAMと比較して随時書き込みできないものはROMに分類されています。ROMには以下のような種類があります。
名称 | 書き込み | 消去 | 特徴 |
---|---|---|---|
マスクROM | ✕ | ✕ | 製造時にデータが書き込まれ、その後は書き換え不可。 |
EPROM | ○ | ○ | Erasable Programmable Read Only Memory 紫外線照射で全消去可能。UV-EPROMという場合もある。 |
EEPROM | ○ | ○ | Electrically Erasable Programmable Read Only Memory 電圧をかけて部分的に消去することが可能。 |
フラッシュメモリ | ○ | ○ | 電圧をかけて全消去、ブロック単位での消去が可能。 USBメモリやSDカード、SSDなどはこのタイプの記憶媒体。 |