基本情報技術者試験

【基本情報技術者試験】メモリ

メモリとは?

コンピュータで作成する情報などいろんな作業内容を、一時的に記録するもの。

 

メモリの種類

RAM(Random Access Memory)ROM(Read Only Memory)の2つに分けられる。

RAM(Random Access Memory)

RAMは読み書きできるが、その内容は電源を切ると消去される(揮発性

RAMはさらに主記憶装置に使われるDRAMキャッシュメモリに使われるSRAMに分けられる。

  • DRAM(Dynamic RAM)
    • 安価で容量が大きく主記憶装置に使われる
    • 読み書きはSRAMに比べて低速
    • コンデンサに電荷を蓄えてビット情報を覚える
    • 記憶内容を保つために定期的に内容を再書き込みするリフレッシュ動作が必要
  • SRAM(Static RAM)
    • DRAMに比べて高速だが、高価
    • 小容量のキャッシュメモリとして使われる
    • フリップフロップ回路を使ってビット情報を覚える
    • リフレッシュ動作は不要

 

ROM(Read Only Memory)

ROMは基本的に読み出し専用のメモリ(なかには書き込みできるものもある)

ROMは電源を切ってもデータが消えることはない(不揮発性

  • マスクROM
    • 読み出し専用のメモリ。製造時にデータを書き込み、以降はデータを書き換えることはできない
  • PROM(Programmable ROM)
    • ユーザーの手で書き換えることができるROM
    • EPROM:紫外線でデータを消去して書き換えることができる
    • EEPROM:電気的にデータを消去して書き換えることができる
    • フラッシュメモリ:EEPROMの1種。全消去ではなく、ブロック単位でデータを消去して書き換えることができる

 

キャッシュ・高速化

アクセス速度

「レジスタとメモリ」、「メモリとハードディスク」の間にはアクセス速度に差がある。この記憶装置間の速度ギャップを埋めて待ち時間によるロスを防ぐためにキャッシュが使われる。

  • キャッシュメモリ・・・CPUのレジスタとメモリの間に設ける。SRAMが使われる
  • ディスクキャッシュ・・・メモリとハードディスクの間に設ける

 

キャッシュメモリ

SRAMが使われる。

CPUの中にもキャッシュメモリがあるが容量が小さいので、外側にメモリを増設する。

このときのアクセス順は

  1. CPU内のキャッシュメモリ(1次キャッシュ)
  2. 外部のキャッシュメモリ(2次キャッシュ)
  3. 主記憶装置(DRAM)

メモリへの書き込み方式は2つある。

  • ライトスルー方式
    • キャッシュメモリに書き込むと同時に主記憶装置にも書き込む
    • 高速化は望めないが常にキャッシュメモリと主記憶装置のデータが一致
  • ライトバック方式
    • 普段はキャッシュメモリのみに書き込む。キャッシュメモリから追い出されるデータが発生したら主記憶装置に書き込む
    • 高速化できるが制御が大変

 

メモリインターリーブ

主記憶装置へのアクセスの高速化手段としてキャッシュメモリ以外にもメモリインターリーブが挙げられる。

主記憶装置の中を複数の区画(バンク)に分割し、分割したバンクを横断するようにアドレスを割り当てる。そうすることで、複数のバンクに同時にアクセスして連続したデータをゴッソリ読み出すことができる。

 

 

おすすめ参考書

分厚いのでKindle版が良いです。(試験が終われば頻繁に開く本でもないですし)

キタミ式イラストIT塾 基本情報技術者 令和03年は読みやすいので1番オススメ。

-基本情報技術者試験

© 2021 フリエン生活 Powered by AFFINGER5