Random Access Memory単語

ランダムアクセスメモリ
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Random Access Memory(ランダムアクセスメモリ)とは、記憶装置の一種である。通称RAMラム)。現在用いられている物はほぼ全てが揮発性の半導体メモリである。

またPCのメインメモリをしてRAMと呼ぶこともある。

概要

したアドレス信号によって定した任意の場所を読み書き(ランダムアクセス)できるメモリである。すなわち読み書きする場所が飛び飛びであっても性は落ちない。

フラッシュメモリも見かけ上はランダムアクセスであるが、RAMと違って書き込み・消去をブロックごとにまとめて行わなければならない特性があり、書き換え可ROMEEPROM)の一種に分類される。

これとは逆にデータ読み書きを順番にしか出来ず、場所が飛び飛びであると巻戻し送りが必要になり極端に性の落ちるカセットテープのような記憶媒体をす単としてSAM(Sequential Access Memory)があるが、使用されることは今となってはほとんどない。

用途別

メインメモリ
CPUが直接データ読み書きできるメモリのこと。単に「メモリ」と呼べばたいていはこれをす。高速性(高帯域・低遅延)と大容量がめられる。メインメモリの容量が足りなければOSが使用頻度が低いと判断したデータSSDなどの二次記憶装置ストレージ)に退避させる(スワップアウト)。これが頻繁に発生するとてきめんに性く。
VRAM(グラフィックメモリ)
ビデオチップGPU)がアクセスできるメモリのこと。基本的にメインメモリ以上の高帯域が必要。GPUCPUに内蔵されているものもあるが、その場合はメインメモリの一部をVRAMとして使う(その分メインメモリの容量と帯域が圧迫される)
キャッシュメモリ
メモリアクセス速度は、CPU(などのマイクロプロセッサ)のデータ処理速度より遅いため、メモリ読み書きが処理の足を引っることになる(ノイマンズ・ボトルネック)。これを最小限にとどめるため、マイクロプロセッサは頻繁に利用するデータを一時的に保存しておく「キャッシュメモリ」という小さいが高速なメモリを内蔵している。
ハードディスクドライブなどの二次記憶装置はメインメモリより大幅に読み書きが遅いので、こちらにもキャッシュメモリが設けられていることがある(ディスクキャッシュ)。

主な種類

半導体でないもの

セレクトロン
RCA社が開発した、静電気を用いて記憶するコンピュータ明期の記憶装置
磁気コアメモリ
 ドーナツの小さなフェライトコアを磁化することで記憶するコンピュータ初期~中期にかけて使用された記憶装置。磁気で記憶するため理論上は不揮発性メモリであるが、実際には電投入時のノイズデータが破壊されることが多く揮発性メモリと同じように扱われていた。

半導体であるもの

DRAM(Dynamic RAMダイナミックラム
コンデンサを用いて記憶するRAM自然放電データが消えてしまわないように定期的データを書き直す(リフレッシュ)必要がある。そのためSRAMべて消費電が多く動作も遅い。しかし1bit記憶するのに使う素子数が少なく記憶密度(実装面積あたりの記憶容量)では圧倒的に有利であり、メインメモリやVRAMなど大容量が要されるRAMのほとんどがDRAMである。
読み出しの際に元の情報を消してしまう破壊読み出しであるが、コントローラーが書き戻すため、ユーザーは特に意識する必要がない。
かつてはCPUなどロジック回路との混載が難しく、別チップ実装する必要があったが、ロジックとDRAMを同一のチップ実装する技術が開発され(eDRAM)、大容量を生かして高性マイクロプロセッサキャッシュメモリに使われることも増えてきた。
SDRAM
外部からのクロック同期してデータ転送するDRAM。現在のDRAMはほとんどがこのタイプである。詳しくは当該項参照。
DDR SDRAM
クロックの立ち上がり立ち下り両方に同期してデータ転送することで転送速度理論上2倍にしたSDRAM。詳しくは当該項参照。
RDRAM 
Rumbus社が独自に開発したSDRAMの一種。詳しくは当該項参照。
擬似SRAM 
DRAMとその周辺回路を同じチップ上に実装することによって、SRAMが持つ回路設計の簡便さとDRAMが持つ安価大容量を両立しようとしたRAM。そのトレードオフとしてDRAMより更に少し低速で、また内部はDRAMであるため消費電が大きい。過去にはゲーム機などに使われたが、性を要される用途はeDRAMに置き換えられ、近年はにかつてSRAMが使われたような組み込み用途に用いられている。
SRAMStatic RAM、スタティクラム)
フリップフロップ等の順序回路を用いて記憶するRAM。DRAMのようなリフレッシュが要らないため回路を簡単にできまた省電かつ高速に動作するが、1bit記憶するのに使うトランジスタがDRAMの6倍にもなるため、記憶密度(面積あたりの記憶容量)では圧倒的に不利である。
現在ではに高速動作を生かしてマイクロプロセッサ混載のキャッシュメモリに用いられている。ロジック回路との混載が容易な点もキャッシュメモリ向きである。
上で「省電」と書いたが、高速のキャッシュメモリ用途ではSRAMの消費電馬鹿にならないため、場合によってはeDRAMの方が有利になることもある。
FeRAM(強誘電体メモリ
強誘電体のヒステリシスを使って記憶するRAM記憶に磁気を用いるため不揮発性。詳しくはWikipedia参照exit

以下、較的新しい技術のRAMである。MRAM、ReRAM、PRAMの動作原理についてはこのページexitにもう少し詳しい解説が載っているので参照されたい。

MRAM(磁気抵抗メモリ
GMR効果(巨大磁気抵抗効果)もしくはTMR効果(トンネル磁気抵抗効果)を用いる不揮発性のRAM絶縁層を2枚の磁性の強い膜で挟んだ構造。2枚の磁性膜が同じ方向に磁化されているとき低抵抗、逆方向であるとき高抵抗であることを利用して記憶する。詳しくはWikipedia参照exit
ReRAM(抵抗変化メモリ
金属化物を電極で挟んだ構造。電圧を加えると抵抗値が変化し、電圧を0に戻しても高抵抗状態と低抵抗状態の2つの安定状態のどちらかを維持することを利用して記憶する。実は何故抵抗値が変化するのかがまだわかっていないらしい。詳しくはWikipedia参照exit
PRAM(相変化メモリ
金属への熱の加え方によって起こる結晶相-アモルファス相間の相変化において、結晶相は低抵抗アモルファス相は高抵抗である事を利用し情報記憶するRAM情報の書き込みには熱を用いる。

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1 ななしのよっしん
2010/07/30(金) 06:24:22 ID: iihCkKCeLT
DRAMSRAMべて消費電が多いって言ってるのは、同じプロセステクノロジで同規模・同アクセス速度かつ同じ動作条件(AdressingRead/Write・温度など)で較した時の話なの?
汎用DRAMと同規模(数Mbit~数GBit)のSRAMなんて作ったら消費電が凄いことになりそうなんだけど。
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2 ななしのよっしん
2010/10/13(水) 17:56:20 ID: hCxW4fBUOa
http://www.itmedia.co.jp/news/articles/1010/13/news025.htmlexit
エルピーダメモリシャープが次世代メモリを共同開発し、2013年の商品化をしていると、日本経済新聞が伝えている。
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3 ななしのよっしん
2012/01/07(土) 16:04:05 ID: NcodeNc3PD
The AMD's Cafe:Micron、サーバー向け64GBメモリモジュールリリース予定
http://blog.livedoor.jp/amd646464/archives/52230117.htmlexit

>1モジュールで64GBとなるとかなり大きく感じますね
>すぐにTBクラスメモリが構築できてしまいそうです
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4 ななしのよっしん
2012/01/27(金) 14:10:00 ID: NcodeNc3PD
PC Watchエルピーダ、64MbitReRAMの開発に成功 ~シャープ東大産総研との共同開発
http://pc.watch.impress.co.jp/docs/news/20120124_507015.htmlexit

> ReRAMは、電圧を加えることで抵抗値が変化する材料を素子とする次世代半導体メモリ
>不揮発性でありながら、書き換え速度が10nsDRAM並みで、書き換え回数は
>NANDフラッシュの10倍以上となる100万回以上を実現している。また、消費電も少ない。
>
> 今後、2013年には30nmプロセスギガビット級の量産をす。
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5 ななしのよっしん
2012/02/24(金) 00:21:52 ID: NcodeNc3PD
PC Watchパナソニック、業界最高速ReRAMを開発
http://pc.watch.impress.co.jp/docs/news/20120223_514058.html?ref=rssexit

> 今回パナソニック開発したのは、交差する配線の交点(クロスポイント)にReRAM素子を配置して
>1bitを構成するクロスポイントReRAM。トランジスタReRAM素子を組み合わせる
>1T1Rにべ、トランジスタが不要なため、セルサイズを1/4程度に縮小できる。
>また、積層も可で、4層では約16倍の高密度化が可となる。

>加えて、階層ビット線方式および多ビット同時書き込み方式の採用により、
>リーク電流を1万分の1以下に低減し、クロスポイント周辺回路の動作限界である
>書き込みパルス幅8.2nsを達成し、書き込み速度443MB/secを実現した。
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6 ななしのよっしん
2012/04/04(水) 12:36:58 ID: NcodeNc3PD
後藤茂のWeekly海外ニュースエルピーダメモリの行き詰まりはDRAM終焉徴か
http://pc.watch.impress.co.jp/docs/column/kaigai/20120301_515496.htmlexit

> エルピーダメモリが行き詰まったというより、DRAMの終わりが近づきつつある。
>エルピーダの“事件”は、そうした状況を徴しているように見える。
>
> エルピーダメモリ2月27日に、会社更生手続きの開始を申し立てしたことを明らかにした。
>しかし、問題があったのはエルピーダの経営というより、むしろDRAMという産業そのものの状況だ。
>DRAM市場と技術が、だんだんと行き詰まり、ついに終わりまで見え始めたからだ。
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7 ななしのよっしん
2012/04/04(水) 12:40:07 ID: NcodeNc3PD
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8 ななしのよっしん
2012/10/07(日) 01:47:02 ID: isxkF2GeMD
SRAMSPAMに見えた
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9 ななしのよっしん
2020/12/28(月) 04:49:21 ID: COEYCUdqKr
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10 ななしのよっしん
2024/02/10(土) 09:23:55 ID: w3pdO2JeQ7
試しにRAMDISK使ってみると
nowloadingとかメニュー操作時のストレスとかほぼになるな
本当にSSDじゃないな、SSDいけど
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