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「メモリ」の解説

メモリ

コンピュータ用語としての「メモリ」は、一般的には、半導体素子からなる記憶装置を指します。半導体記憶装置には「RAM(Randam Access Memory)」や「ROMRead Only Memory)」などの分類があります。

RAMは多くの場合、「メインメモリ主記憶装置)」に使用されます。メインメモリCPUと直接、データをやり取りする装置であるため、コンピュータにとって非常に大きな役割を持っています。RAMはデータを電荷の状態として扱うため、いつでも・高速にデータへアクセスできるという利点を持っていますが、その反面、電源の供給を断つと電荷が失われてデータも消え去るという特性も持っています。このような性質は「揮発性を持つ」と呼ばれます。RAMはまた、容量が小さく高速キャッシュメモリなどに使われる「SRAMStatic RAM)」や、低速で容量が大きくメインメモリなどに使われる「DRAMDynamic RAM)」に分類されます。

他方、ROMは、電源が供給されなくてもデータが失われない(不揮発性を持つ)記憶装置を指します。基本的に読み出し専用で、書き換える必要がないデータを保持する用途に使用されます。例えば、コンピュータの基本的なハードウェア情報などを記録しており、電源を投入したときに起動に必要なプログラムを呼び出す役割を持つ「BIOS」の記録保持などに利用されています。

ROMには、あらかじめプログラムやデータが書き込まれており書き換えはできない「マスクROM」や、利用者がデータを書き込める「ユーザプログラマブルROM」があります。また、ユーザプログラマブルROMには、一度だけ書き込みが可能な「PROM(Rogrammable ROM)」、何度でも再書き込みができる「EPROM(Erasable Programmable ROM)」、ICカードなどにも利用されている「EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM)」、何度でも再書き込みが可能である「フラッシュメモリ」などがあります。フラッシュメモリは近年、デジタルカメラの記憶媒体やUSBメモリなどの用途で普及しています。

記録媒体

メモリに対して「記録媒体」と言うとき、広義にはメモリの一種に含むこともありますが、通常はメモリと区分された「補助記憶装置外部記憶装置)」を指します。記録媒体にも、アクセス速度や記憶容量がそれぞれ異なる複数の種類があります。

ハードディスク

ハードディスクドライブ(Hard Disk)」は、磁性体を塗布した円盤を用いて、磁気的に記録を行う記録媒体です。ランダムアクセスが可能で、比較的高速、かつ、大容量化が可能という特徴を備えており、コンピュータシステムの標準的な補助記憶装置となっています。通常、コンピュータに内蔵されていますが、外付け式で後から追加できるタイプもあります。

ハードディスクは、データを書き込む対象である媒体(メディア)と読み書きを行う装置(ドライブ)が一体となっています。そのため、同じものを指して「ハードディスクドライブHard Disk Drive)」とも呼びます。略称の「HDD」も一般的です。

フロッピーディスク

フロッピーディスクFloppy Disk)」も、ハードディスクと同様、磁性体を塗布したディスクに磁気的にデータを記録する記憶媒体です。メディア保護ケースに包まれており、ディスクドライブからメディアを取り出して持ち運べるのが特徴となっています。

フロッピーディスクは、記録可能な容量も少なく、読み書き速度も遅いですが、気軽に持ち運ぶことが可能で、かつ安価であったため、広く普及しました。後に、携帯性に優れ、より大容量なCDDVDフラッシュメモリが登場し、現在ではそれほど利用されなくなっています。

CD、DVD

CDDVDは、レーザー光の照射によってデータの読み書きを行うディスク型の記憶装置です。総称して光ディスクなどとも呼ばれます。データを記録する密度の違いにより、いくつかの規格に別れます。

CD(Compact Disk)」は、最初期に登場した、光ディスクの代表的な規格です。音楽CD規格としても普及しています。データを記録する記憶媒体としては、読み取り専用の「CD-ROM」、一回だけ書き込みが行える「CD-R」、複数回のデータの消去・再書き込みが可能な「CD-RW」などの規格が登場しています。記録可能な容量は最大700MB程度です。

DVDDigital Versatile Disk)」は、CDと同じサイズで、記録密度の向上などにより容量を増大させた、光ディスク規格です。片面1層ディスクで4.7GB、両面2層式ディスクでは17GBまでのデータを記録することができます。読み取り専用の「DVD-ROM」、一回のみ書き込み可能な「DVD-R」、複数回のデータの消去・再書き込みが可能な「DVD-RW」や「DVD-RAM」などがあります。高画質な動画を記録・再生できるMPEG-2に対応しているため、映画の記録媒体としても普及しています。

フラッシュメモリ

半導体記憶装置の一種を利用した補助記憶装置です。不揮発性を持ち、データの再書き込みが可能です。カード型の媒体として、デジタルカメラ携帯電話のような超小型の端末に差し込んで利用する「フラッシュメモリカード」として利用されている他、コンピュータUSBポートに差し込んで利用するUSBフラッシュメモリとしても普及しています。

フラッシュメモリカードの規格としては、「SDカード」や「スマートメディア」、「メモリースティック」などがあります。

記憶階層

記憶装置にはアクセス速度と記憶容量によって「記憶階層」が生じます。CPU内部で演算処理に使われる超高速記憶装置「レジスタ」、レジスタ主記憶装置の間でアクセス速度の差を埋めるための「キャッシュメモリ」、主記憶装置として利用されるメインメモリハードディスクなどの補助記憶装置メインメモリアクセス速度の差を埋めるための「ディスクキャッシュ」、そして補助記憶装置があります。

一般的に、記憶装置は高速であればあるほど、コストがかかるため、より限られた用途・容量で使用される傾向があります。

ポイント

メモリ、および、記録媒体の種類と特徴を理解しましょう。
一口にメモリといってもさまざま役割があるため、それら記録媒体の種類や特徴、記憶階層の考え方を理解しましょう。




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