主記憶装置(Memory) ROM、RAM

主記憶装置(Memory)

ROM/ROM BIOSの概要

ROM(Read Only Memory)は読み取り専用の記憶素子であり、コンピューターではBIOSを格納する用途で使用される。
Basic Input/Output Systemは、コンピューターを運用するための基本プログラムである。
コンピューターの各装置に関する基本情報を持ち、各装置を診断する。
電源が入るとコンピューターを起動し、自分自身を診断する。BIOSは絶対に消えてはならないため、不揮発性メモリであるROMに格納される。

RAM

RAM(Random Access Memory)はRWM(Read Write Memory)とも呼ばれ、コンピューターの電源を切ると内部に保存されていた情報がすべて消えるため、揮発性(Volatile)メモリと呼ばれる。RAMはデータの読み書きが自由な記憶装置であり、揮発性を持つため、電源供給が途切れるとメモリ内のすべての内容が消去される。

DRAMのデータ保存原理
DRAM(Dynamic RAM)のデータ保存原理は、コンデンサーが電気を蓄える原理を利用する。コンピューターでデータと呼ばれるものは、実際には電気信号の流れである。コンピューターのデータは1と0で表現され、それぞれ電気が流れている状態と流れていない状態を意味する。このような電気的状態を維持できれば、それが保存である。電気を保存する媒体として最も一般的なのは、コンデンサーまたはバッテリーと呼ばれる電子部品である。
たとえば10101010というデータを保存するために8個のコンデンサーを用意し、データに応じて1は充電、0は充電しないという形で保存すれば、これは10101010というデータを保存したことになる。このようなコンデンサーの原理を利用してデータを保存する装置がDRAMである。
しかし、コンデンサー(バッテリー)に一度保存された電気は永遠ではなく、使用しなくても自然放電が起こり、その結果、一定時間が経過するとデータを失う。そのためRAMは、データが失われる前に現在の状態を維持するためのリフレッシュ(再充電)作業を行う。コンピューターの電源を切るとRAMはこのリフレッシュを行えないため、データを失う。つまり、揮発性という性質を持つのである。DRAMは原理が単純で製造しやすいため、古くからコンピューターの主記憶装置用素子として使用されてきたが、リフレッシュによる待ち時間の増加により、現在は新しい形に改良されている。

RAMの種類

区分	DRAM	SRAM
リフレッシュ	必要	不要
アクセス速度	遅い	速い
回路構造	単純	複雑
集積度	高い	低い
価格	安い	高い
用途	主メモリ用	キャッシュメモリ用
DRAMとSRAMの比較

DRAMの種類

SDRAM
SDRAMは、クロック速度がマイクロプロセッサーと同期しているDRAMを意味する。クロック速度の同期は、一定時間内にプロセッサーが実行できる命令数を増やすのに役立つ。

DDR SDRAM
DDR(Double Data Rate)メモリSDRAMは、従来のSDRAMに比べて2倍のデータをやり取りできるメモリに付けられた名称である。DDRメモリにはPC2100とPC1600の2つの規格があるが、実際にそれぞれ2100MHzと1600MHzで動作するわけではない。100MHzのメモリバスで動作するDDR SDRAMの場合はPC200程度、133MHzバスで動作する場合はPC266程度の速度を持つ。

DDR2 SDRAM
DDR SDRAMの動作速度を2倍向上させたDRAM。

Rambus DRAM
Rambus DRAMは、アメリカのRambus社が開発したデータ転送バスであるRambus Channelに接続されたDRAMである。このチャネルは9ビットのバスを利用し、250MHzのクロックに同期してデータを転送する。