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コンピュータメモリの種類

2月 10, 2021
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コンピュータメモリは、RAM、ROM、フラッシュメモリなど、コンピュータが使用する可能性のあるさまざまな種類のデータストレージテクノロジーすべての総称です。

一部のタイプのコンピュータメモリは非常に高速になるように設計されています。つまり、中央処理装置(CPU)はそこに保存されているデータに非常にすばやくアクセスできます。他のタイプは非常に低コストであるように設計されているため、大量のデータを経済的に保存できます。

コンピュータのメモリが変化するもう1つの方法は、一部のタイプが不揮発性であるため、保存できることです。電力がない場合でも、長期的なデータ。また、一部のタイプは揮発性であり、多くの場合高速ですが、電源を切るとすぐに保存されているすべてのデータが失われます。

コンピュータシステムは、これらのタイプのコンピュータメモリの組み合わせを使用して構築されます。 、および正確な構成を最適化して、最大のデータ処理速度または最小のコスト、あるいは2つの間の妥協点を生み出すことができます。

コンピュータメモリの種類:プライマリとセカンダリ

ただし、コンピュータには多くの種類のメモリが存在しますが、最も基本的な違いは、システムメモリと呼ばれることが多いプライマリメモリと、より一般的にはストレージと呼ばれるセカンダリメモリです。

プライマリメモリとセカンダリメモリの主な違いは次のとおりです。アクセス速度。

  • プライマリメモリにはROMとRAMが含まれ、コンピュータのマザーボード上のCPUの近くに配置されているため、CPUはプライマリメモリからデータを非常にすばやく読み取ることができます。これは、CPUが差し迫って必要とするデータを格納するために使用され、データが配信されるのを待つ必要がありません。
  • 対照的に、セカンダリメモリは通常、物理的にハードディスクドライブやソリッドステートドライブ(SSD)など、直接またはネットワーク経由でコンピューターシステムに接続されている個別のストレージデバイス。セカンダリメモリのギガバイトあたりのコストははるかに低くなりますが、読み取りと書き込みの速度は大幅に遅くなります。

コンピュータの進化のいくつかの期間にわたって、さまざまな種類のコンピュータメモリが展開されてきました。 、それぞれに長所と短所があります。

プライマリメモリの種類:RAMとROM

プライマリメモリには2つの主要な種類があります:

  1. RAM 、またはランダムアクセスメモリ
  2. ROM、または読み取り専用メモリ

両方のタイプのメモリを詳しく見てみましょう。

1)RAMコンピュータメモリ

RAMの頭字語は、名前が示すように、ランダムアクセスメモリに格納されているデータに任意のランダムな順序でアクセスできるという事実に由来します。言い換えると、任意のランダムビットデータは他のビットと同じようにすばやくアクセスできます。

RAMについて理解する最も重要なことは、RAMメモリは非常に高速であり、読み取りだけでなく書き込みも可能であり、揮発性であるということです。 RAMメモリに保存されているすべてのデータは、電力が失われると失われます)そして最後に、ギガバイトあたりのコストの点で、すべてのタイプのセカンダリメモリと比較して非常に高価です。ほとんどのコンピュータシステムがプライマリメモリとセカンダリメモリの両方を使用するのは、セカンダリメモリタイプと比較してRAMのコストが比較的高いためです。

差し迫った処理に必要なデータはRAMに移動され、そこでアクセスできます。 CPUが待機し続けないように、非常に迅速に変更されました。データが不要になると、低速ではあるが安価なセカンダリメモリにシャントアウトされ、解放されたRAMスペースは、使用されようとしている次のデータチャンクで埋められます。

タイプRAMの数

  • DRAM:DRAMはダイナミックRAMの略で、コンピューターで使用される最も一般的なタイプのRAMです。最も古いタイプはシングルデータレート(SDR)DRAMとして知られていますが、新しいコンピューターはより高速なデュアルデータレート(DDR)DRAMを使用します。 DDRには、DDR2、DDR3、およびDDR4を含むいくつかのバージョンがあり、DDRよりも優れたパフォーマンスを提供し、エネルギー効率が高くなっています。ただし、異なるバージョンには互換性がないため、コンピューターシステムでDDR2とDDR3DRAMを混在させることはできません。 DRAMは、各セルのトランジスタとコンデンサで構成されています。
  • SRAM:SRAMはスタティックRAMの略で、DRAMよりも高速ですが、それ以上の種類のRAMです。各セルに6つのトランジスタがあり、高価でかさばります。これらの理由から、SRAMは通常、CPU自体のデータキャッシュとして、または非常にハイエンドのサーバーシステムのRAMとしてのみ使用されます。最も差し迫ったデータの小さなSRAMキャッシュは、システムの速度を大幅に向上させる可能性があります

DRAMとSRAMの主な違いは、SRAMがDRAMよりも高速であるということです(おそらく2〜3)倍速ですが、より高価でかさばります。 SRAMは通常メガバイト単位で入手できますが、DRAMはギガバイト単位で購入されます。

DRAMはデータの整合性を維持するために常に更新する必要があるため、SRAMよりも多くのエネルギーを使用しますが、SRAMは揮発性ですが一定の更新を必要としません。電源が入ったとき。

2)ROMコンピュータメモリ

ROMは読み取り専用メモリの略で、このタイプのコンピュータメモリからデータを読み取ることはできますが、通常はデータを読み取ることができないという事実に由来しています。それに書かれている。これは非常に高速なタイプのコンピュータメモリで、通常はマザーボードのCPUの近くにインストールされます。

ROMは不揮発性メモリの一種です。つまり、ROMに保存されているデータはメモリに保持されます。コンピュータの電源がオフになっている場合など、電源が入っていないときでも。その意味で、長期保存に使用されるセカンダリメモリに似ています。

コンピュータの電源を入れると、CPUはドライバやその他の複雑なソフトウェアを必要とせずにROMに保存された情報の読み取りを開始できます。それが通信するのを助けるために。 ROMには通常、「ブートストラップコード」が含まれています。これは、コンピュータがセカンダリメモリに格納されているオペレーティングシステムを認識し、オペレーティングシステムの一部をプライマリメモリにロードして起動できるようにするために実行する必要のある基本的な命令セットです。

ROMは、デバイスの電源を入れるとすぐに実行されるファームウェアを保存するために、より単純な電子デバイスでも使用されます。

ROMの種類

ROMは、PROM、EPROM、EEPROMなど、いくつかの異なるタイプで利用できます。

  • PROM PROMは、Programmable Read-Only Memoryの略で、ROMであるという点で真のROMとは異なります。製造プロセス中にプログラムされる(つまり、データが書き込まれる)場合、PROMは空の状態で製造され、後でPROMプログラマーまたはバーナーを使用してプログラムされます。
  • EPROM EPROM Erasable Programmable Read-Only Memoryの略で、名前が示すように、EPROMに保存されているデータを消去してEPROMを再プログラムすることができます。 EPROMを消去するには、EPROMをコンピュータから取り外し、紫外線にさらしてから再書き込みする必要があります。
  • EEPROM EEPROMは、Electrically Erasable Programmable Read-OnlyMemoryの略です。 EPROMとEEPROMの間には、後者はインストールされているコンピュータシステムによって消去および書き込みが可能です。その意味で、EEPROMは厳密には読み取り専用ではありません。ただし、多くの場合、書き込みプロセスは遅いため、通常はファームウェアやBIOSコードなどのプログラムコードをたまに更新するだけです。

紛らわしいことに、NANDフラッシュメモリ( USBメモリスティックやソリッドステートディスクドライブに見られる)はEEPROMの一種ですが、NANDフラッシュはセカンダリメモリと見なされます。

セカンダリメモリの種類

セカンダリメモリは、さまざまなストレージで構成されています。コンピュータシステムに直接接続できるメディア。これらには、次のものが含まれます。

  • ハードディスクドライブ
  • ソリッドステートドライブ(SSD)
  • 光(CDまたはDVD)ドライブ
  • テープドライブ

セカンダリメモリには次のものも含まれます。

  • ストレージストレージエリアネットワーク(SAN)を介して接続された3DNANDフラッシュアレイを含むアレイ
  • 従来のネットワーク(ネットワーク接続ストレージ、またはNASと呼ばれる)を介して接続できるストレージデバイス

おそらくクラウドストレージはセカンダリメモリとも呼ばれます。

RAMとROMの違い

ROM:

  • 揮発性ではない
  • 読みやすい
  • 通常は少量で使用されます
  • すぐに書き込むことはできません
  • ブート命令またはファームウェアの保存に使用されます
  • 保存されたメガバイトあたりのコストは、比較すると比較的高価ですRAMへ

RAM:

  • 揮発性
  • 読み取りと書き込みが高速
  • データを保存するためのシステムメモリとして使用されます(含むngプログラムコード)CPUが差し迫って処理する必要がある
  • ROMと比較して保存されるメガバイトあたりのコストは比較的安いが、セカンダリメモリと比較すると比較的高価である

プライマリメモリとセカンダリメモリの間にあるテクノロジーは何ですか?

昨年かそこらで、プライマリメモリとセカンダリメモリの間にある特性を備えた3DXPointと呼ばれる新しいメモリメディアが開発されました。

3D XPointは、セカンダリメモリよりも高価ですが高速であり、RAMよりも低コストですが低速です。また、不揮発性メモリタイプです。

これらの特性は、RAMを使用して構築するにはコストがかかりすぎる大量のシステムメモリを必要とするシステムで、RAMの代替として使用できることを意味します(インメモリデータベースをホストするシステムとして)。トレードオフは、そのようなシステムがRAMを使用することによる完全なパフォーマンスの向上を享受できないことです。

3D XPointは不揮発性であるため、システムメモリに3D XPointを使用するシステムは、すべてのデータをセカンダリメモリからシステムメモリに読み戻す必要なしに、電源障害またはその他の中断が非常に迅速に発生します。

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