RAMとROM

いつの間にか年の瀬ですねぇ・・・お久しぶりです。生きてますw
なんだかんだと忙しいことやめんどくさい(<言っちゃダメ)事もあってブログの更新がついに1ヶ月以上滞りました。まぁ、これからも気が向いたらさらさらと書くことにしようと思ってます。
今日は何を書こうと決めて書き始めた訳ではないんですけどね。そうだなぁ・・・最近の気になったニュースでも題材にしましょうかね?
まぁ、仕事に関係した話題なんですけどね。俺の仕事はビリヤード場の店長兼インストラクター、パソコン教室の講師などがある訳ですが、大学で情報処理系の非常勤講師もしています。
話題としては大学講師としての興味ということになりますでしょうかねぇ・・・
先日、ニュースで次世代RAMと期待されるMRAMが日米20社ほどの半導体メーカーを中心に本格的な研究、開発、量産化を目指すことが発表されました。
で、俺の専門分野な訳ですが・・・
半導体メモリには大きく分けて2種類あります。ROMとRAMですね。
ROMはリードオンリーメモリ、すなわち直訳すれば読み出し専用メモリと言うことになります。以前は本当に読み出ししか出来ませんでした。工場でデータを書き込んでしまえば2度と書き換える事が出来ない。まさにリードオンリーだった訳です。
ただ、全然書き換えられないというのは不便なので紫外線で全データを消去して中身を書き換える事が可能なROMが登場します。これがEPROMですね。
人間の飽くなき欲求はさらに手軽に電気を使ってデータの一部消去を可能にしたROMを完成させます。EEPROMと呼ばれ最近ではすっかりおなじみのUSBメモリなどが該当します。
ここでちょっと待てよ?と言うことになります。EEPROMは読み書き可能じゃないか!そう、その通りなんです。読み書き出来るのにROMと呼ばれている訳です。
そこでROMの定義が変わります。古くはリードオンリーメモリーでしたが、現在では不揮発性メモリのことをROMと定義しています。不揮発性とはなんぞや?って事になりますね。「記憶を維持するのに電気を必要としない。」というのがざっくりとした不揮発性の定義です。
EEPROMの一種であるUSBメモリを思い起こしてください。Wordで作った文章をUSBメモリに記憶させて、PCから抜き、家に帰って自宅のPCで利用。あたりまえですよね?このPCから抜いて、自宅のPCに刺さるまでこのUSBメモリは俺のポケットの中で通電されていたか?そんな訳ないですね。無電の状態です。でも、中身が消えることはありません。ちゃんと使えます。これが不揮発性です。
それに対しPCの中にはRAM(ランダムアクセスメモリ)が存在します。いわゆるメモリと単に言った場合にはこのRAMのことを意味することが多いのですが、ハードディスクとごっちゃになっている方も多いようです。ハードディスクは不揮発性の外部記憶装置です。まぁ、言うなればデータやプログラムを保存しておくための倉庫です。前述のRAM(正確には主記憶装置)は作業場です。一般にメモリ不足というのは「作業場が狭くて作業効率が悪いよ」という状態な訳です。ここで一生懸命ハードディスクの整理をしてもほとんど意味はありません。作業場が狭くて困っているのに、倉庫を整理しているようなものですからね。そもそも場所が違います。
郊外にある広い倉庫(ハードディスク)は土地も安いので大容量です。でも、郊外なので交通の便が悪い(スピードが遅い)訳です。なので、都心のアクセスの良い(スピードが速い)作業場(RAM)上に必要なプログラムやデータを移動して使うと高速に作業が出来るという寸法です。
このRAMも大きく分けて2種類存在します。ひとつは主記憶と呼ばれるDRAM(前述のRAMはこれを指します)とキャッシュメモリと呼ばれるSRAMです。
DRAMはダイナミックラム(動的メモリ)と呼ばれSRAMよりも容量は大きいけれど、低速です。そして、時々中身がなくならないようにリフレッシュと言う作業が必要でこれに電力を食います。
SRAMはスタティックラム(静的メモリ)と呼ばれDRAMより容量は小さいけれど、高速に動作するという性質があります。そしてリフレッシュの必要がありません。
コンピュータの中枢であるCPUはどんどん高速化しています。DRAMの速度で処理をしていては折角高速なCPUがあっても待ち時間が頻繁に発生します。まぁ、CPUが計算終わって次のデータが欲しいよぉ~と言ってもDRAMが「まだ、準備出来てないんだちょっと待ってね」ってな感じです。
これでは都合が悪いのでよく使うデータを容量の小さなSRAMに蓄えます。するとCPUは高速にデータのやりとりが可能になります。SRAMにデータがないときには仕方ないのでDRAMに取りに行けば良い訳です。
現在の最新機種でもSRAMの容量は8MB程度、DRAM4GBクラスが当たり前の昨今、約500倍もの容量を持つDRAMの代わりをSRSMにさせることは出来ません。なので良く使うデータだけをキャッシュに入れて高速化する訳です。
このDRAMとSRAMは前述のROMの定義「不揮発性メモリ」に対して「揮発性メモリ」と呼ばれます。すなわち電気が流れていないと記憶を維持出来ません。バッテリーのないデスクトップPCで停電になると作成データが飛んでしまうのは作業場であるDRAM上で作業をしているからという事になります。
はぁ・・・長かった。さて、本題<おぃ!
最初に書いたMRAMですが、詳しい仕組みの説明は止めて起きますが、磁気を利用した半導体メモリで不揮発性です。そう、通電しなくても記憶をなくさないんです。しかも速度はSRAM並み、これを大容量化して主記憶(DRAM)の代わりに使おうって事です。
なにがすごいってまず速度が圧倒的ですね。そして消費電力はめちゃくちゃ小さいです。なぜなら記憶の維持に電気を使わないんですからね。読み書きするときだけ電力を使えば良い訳です。極端な例ですが、ノートPCにMRAMが採用されたとします。スリープのままなにもせず3ヵ月後に起動しても電池は切れてません。なぜならその間通電していないからです。(実際には自然放電や機能維持の為の電力消費はあると思いますが・・・)そして、書き換えの文章はそのまま作業が続けられます。停電だってたぶんへっちゃらです。
いやぁ、すごいなぁ・・・期待しちゃうなぁ・・・
で、済めば単なる趣味の人。俺は情報処理の講師です。ここでふっと思う訳です。現在の情報処理試験におけるROMとRAMの定義は不揮発性であるか否かというのは前述しました。
MRAMは不揮発性ですからこの区分に従えばROMです。でも、名前はあからさまにRAM。しかも旧来のDRAMの代わりを期待されています。果たしてMRAMはRAMかROMか・・・
結論は・・・わかんない。まだ、いっかwww

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