パソコンとネットワーク|on Note

パソコンやネットワークに関する用語

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記憶装置(メモリ)

記憶装置メモリ)とは、データやプログラムを格納・保持し、取り出すことができる装置である。CPUが記憶装置からプログラムとデータとを取り込んで計算し、結果を記憶装置に書き込むことで計算が進む

コンピュータでは、プログラムをデータと共に記憶しておき、順次プログラムを構成している命令を実行し、データに操作を施していくことにより自動的に処理が行われる。そこで記憶装置は重要な役割を担う。

コンピュータは通常、複数の記憶装置を持っている。

記憶装置は、読み出しの書き込みの両方ができる主記憶装置と読み出し専用の補助記憶装置の2つに大別される。また、RAMが主記憶装置にあたり、ROMが補助記憶装置にあたる。

主記憶装置(メインメモリまたはRAM

メインメモリRAMとも呼ばれる主記憶装置は、コンピュータのメインのバスに直接接続され、CPUが即座にアクセスでき、演算の対象にもなる。動作が比較的高速で、CPUが直接プログラムやデータの読み書きをする装置が主記憶装置にあたる。

コンピュータが処理の過程で、データやプログラムを一時的に記憶する部分にあたり、コンピュータにおいて主記憶を担当する。

パソコンにおいて「メモリ」とは、一般にこちらのメインメモリを指す。

メモリはハードディスクとは違う

メモリ(RAM)は、作成したデータファイルやプログラムファイルを半永久的に保存しておくハードディスクとは異なる。ハードディスクは、電源の供給がなくともファイルを保存しておくことのできる補助記憶装置にあたる。

メモリは補助記憶装置とは異なり、あくまで一時的にデータを記憶しておくだけの装置である。記憶されるのは電源が供給されている間だけで、電源が切れるとその内容が失われる揮発性メモリである。

パソコンでは、「シャットダウン」という作業により、メモリの内容を補助記憶装置であるハードディスクに退避させることで、コンピュータを安全に終了させる。

CPUとメモリの関係

パソコンの電源を入れてOSを起動させている時、プログラムを起動させている時、ファイルやフォルダを開いている時など、その時に必要なデータは全てハードディスクから読み込まれ、一旦メモリ上に置かれる。メモリは、アドレス(番地)で区分けされており、そこにデータが入っていく。

作業の過程で、このメモリにあるデータをCPUが読み書きし、処理したデータは再度メモリに渡されている。

作業結果の保存の際は、メモリからハードディスクに書き込まれる。

CPUとメモリは密接な関係にあり、メモリは、マザーボード上でハードディスクよりもCPUに近い場所に位置する。

メモリの容量は作業速度に影響する

プログラムの起動やファイルの読み出しなど、作業の過程において、読み書きが頻繁に行われるメモリは作業机に例えられる。

大きな作業机の方が仕事がはかどるように、メモリの容量が大きいほどコンピュータの作業速度が上がる。つまり、メモリの容量はコンピュータの動作速度に影響を与えることになる。メモリの容量が小さいとデータの置き場所が足りず、コンピュータの動作が遅くなる傾向がある。

DRAM

DRAMは記憶データをコンデンサ(キャパシタ)の電荷として蓄えている為、一定時間経つと自然放電によりデータが消えてしまう。その為、定期的に、情報を読み出し再度書き込みをする必要がある。この動作をリフレッシュといい、記憶を保持する為に1秒間に数十回の頻度でリフレッシュを行っている。

DRAMは、アドレスを指定してからデータを読み出すまでの時間がSRAMよりも若干遅いものの、記憶部の構造が単純である為、容量あたりのコストが低いという特徴がある。

常にリフレッシュを行っている為、消費電力が大きい。

SRAM

SRAM記憶部にフリップフロップを用いており、リフレッシュ動作を必要としない。

DRAMより高速動作させることができるが、記憶部の回路が複雑になる為、容量あたりのコストが高い。

リフレッシュの必要がない為、リフレッシュによる電力消費がない。

DRAMであるメモリは、CPUの処理速度に比べると低速な為、CPUとメモリの間に、より高速なSRAMを挟み効率的にデータ転送を行っている。

CPUの1次キャッシュや2次キャッシュは、キャッシュメモリといい、DRAMより高速なSRAMが使われる。

補助記憶装置(外部記憶装置)

補助記憶装置外部記憶装置)は外部バスに接続され、CPUからは直接アクセスできない。

記憶装置は高速で大容量なものが望ましいが、設計上及び経済上から限界がある。そこで、CPUが直接アクセスできる主記憶装置には、容量は小さいが高速なものを使用し、実行の際に実際に必要なプログラムとデータだけを記憶させ、残りは、低速であるが容量が大きい補助記憶装置に記憶させている。補助記憶装置に記憶させた内容は、必要に応じて都度主記憶装置に転送し使用する。

補助記憶装置は、主記憶装置の容量不足を補うのに用いる大容量・低速の記憶装置。

リムーバブルメディア

リムーバブルメディアとは、補助記憶装置の中で、その媒体(メディア)が機器本体から容易に取り外すことのできるものを指す。

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