記憶装置とは,コンピュータの構成要素の一つで,データやプログラムの保存・記憶を行うための装置。
レジスタやキャッシュメモリなど CPU*1 内部の半導体メモリ,メインメモリ(主記憶装置/RAM*2),ストレージ(外部記憶装置/補助記憶装置)などに分類される。
主記憶装置
データやプログラムを記憶するための主記憶装置には,半導体メモリが用いられている。
この中には,電源切断により記憶内容が保持できない不揮発性メモリがある。
ダイナミック RAM
ダイナミック RAM は,トランジスタとコンデンサによりメモリセルが構成され,このコンデンサに蓄えられた電荷により 1 ビットを記憶する。
ただし,この電荷は遮断状態のトランジスタを経由してわずかに漏れるため,電荷が失われて情報が消失してしまう前に一定時間間隔で再充電させる必要がある。
この動作をリフレッシュと呼ぶ。
ダイナミック RAM は,メモリセルの構造が簡単であるので,高密度に集積するのに有利である。
MOS 形ダイナミック RAM
MOSFET とコンデンサから構成され,コンデンサ内の電荷の有無でデータを記憶している。コンデンサの漏れ電流を伴い情報が消失するため,リフレッシュが必要となる。
キャッシュメモリ
CPU の内部にあるレジスタ間のデータ転送時間と主記憶装置のアクセスタイムには大きな差があるため,主記憶装置よりもアクセスタイムが高速である小容量の記憶装置を CPU と主記憶装置との間に設ける場合がある。
この装置をキャッシュメモリという。
CPU がデータをアクセスする際は,特定のアドレス空間を反復的に参照することがあり,主記憶装置にあるプログラムやデータの一定量をキャッシュメモリへ転送しておくことにより,コンピュータ全体の平均的な処理速度が向上する。
補助記憶装置
EEPROM
Electrically Erasable Programmable Read Only Mmoery.
読み取り専用の不揮発性の記憶素子であるが,製造後にも使用者がデータを電気的に書き込みができ,また,電気的に消去できる半導体記憶装置。
記憶装置に関する用語
アクセス時間
中央処理装置(CPU)が記憶装置に対して,データの読み取り・書き込みを指令し,アドレスの選択を行い,読み取り・書き込み動作の後のデータ転送が終了するまでの時間。
ランダムアクセス方式
補助記憶装置のデータファイル処理時におけるレコード処理方式の一つであり,記憶装置内のレコード格納場所にアドレスがつけられており,データ格納時アドレスを指定してデータが書き込まれる。
読み取り時も,アドレスを指定してデータを読み取るので,レコードの並び順に関係なく,どのレコードもほぼ同じ速さで読み取り・書き込みができる。
光変調記録
光磁気ディスクへの記録方式の一つであり,一定方向に磁化された磁性薄膜に対して,一定の磁界をかけながらレーザ光の照射により情報ビットを記録する方式。
参考文献
更新履歴
- 2022年3月3日 新規作成
- 2023年8月26日 参考文献に「令和5年度 第二種 電気主任技術者 一次試験 機械 問8」を追加