メモリ(主記憶装置)とは?仕組み・おすすめメモリ

メモリ(主記憶装置)とは?仕組み・おすすめメモリ




メモリ(主記憶装置)とは?仕組み・おすすめメモリ

一つのコンピュータ内部には、複数のメモリが内蔵されています。

  • レジスタ
  • キャッシュメモリ
  • メモリ(主記憶装置:以降、メモリと呼ぶ)
  • HDD・SSD(補助記憶装置)

と複数の記憶装置が内蔵されています。

CPUの近くに位置する記憶装置ほど

  • 高速な命令・データの転送
  • 小容量

という特徴を持っている一方で、CPUから遠くに位置する記憶装置は

  • 低速な命令・データの転送
  • 大容量

という特徴を持っています。

記憶階層

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この記事では、

  • メモリの基本構造
  • メモリの基本原理
  • 人気のメモリ

それぞれについて説明していきます。

メモリの基本構造

メモリの基本構造

メモリは、

  • 基板(メモリ・モジュール)
  • DRAM
  • 接続ピン

から構成されています。

基板には、複数のメモリチップ(DRAM)が搭載されており、金属製の複数の接続ピンでコンピュータのマザーボードと接続する構造になっています。

メモリ・モジュール基板


出典:Aladdin Inc.

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DRAMをプリント基板上に搭載したメモリ・モジュールには

  • SIMM
  • DIMM

の二種類があります。

DRAMをプリント基板上に搭載したメモリモジュールの種類

 SIMM
(Single Inline Memory Module)
DIMM
(Dual Inline Memory Module)
特徴表裏の対向する2つの端子に同一の信号が出ている表裏の対向する2つの端子に異なる信号が出ている

メモリの基本原理

メモリの基本原理

メモリは

  • CPUが処理したデータ
  • HDD・SSD(補助記憶装置)から読み込んだデータ

を一時的に保管する場所として使用されます。

ノイマン型コンピュータの特徴であるプログラム内臓方式では、

  • 主記憶領域(命令領域、データ領域、スタック領域)・・・プログラムやデータを記憶
  • アドレス選択回路・読み書き回路・・・記憶したプログラムやデータの読み書きを制御

から成り立っています。

メモリ(主記憶装置)

メモリはバイト単位で情報を記録していおり、メモリの中は1バイトごとの部屋が集まっています。

各部屋の番号はアドレスと呼ばれ、CPUはアドレスを指定してメモリの部屋を特定し,データの受け渡しを行っています。

メモリ(主記憶装置)

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アプリケーション使用の際のメモリの動作

アプリケーション使用の際のメモリ(主記憶装置)の動作

パソコンやスマートフォンで

  • Webブラウザ
  • Office系アプリケーション(Microsoft Office , Libre Office 等々)
  • SNS 等々

のアプリケーションを利用する際のOSでのメモリの使われ方を説明します。

物理メモリ・論理メモリ

物理メモリとは、実際のメモリの事を指します。

物理メモリの末尾(高位アドレス側)にはOSが使うメモリ領域(システム領域)があります。

一方、論理メモリは、様々なアプリケーションが起動される際に、OSがアプリケーションに割り当てるメモリの事を指します。

物理メモリ・論理メモリ

論理メモリは物理メモリから割り当てられます。

アプリケーションは、自身が物理メモリを占有していると思っていますが、実際に占有しているのは割り当てられた論理メモリで、他のアプリケーションが使用しているメモリ領域にはアクセスできないようになっています。

OSがアプリケーションに論理メモリを割り当てる際に物理メモリが不足する事があります。

その場合、OSが使用頻度の低いメモリ領域をHDD 等々(補助記憶装置)上の「スワップファイル」にスワップさせ、必要に応じてまたメモリに書き戻します。

スワップ(Swap)・・・日本語で「交換」という意味です。

この場合のスワップは、メモリのデータを補助記憶装置に移動させる操作を指します。

補助記憶装置上でメモリの代わりとして使われる領域を「スワップファイル」と呼びます。

アプリケーションに割り当てられた論理メモリ

アプリケーションに割り当てられた論理メモリ

OSがアプリケーションに割り当てた論理メモリは

  • コード領域(プログラム領域)・・・機械語に翻訳されたプログラムが格納
  • 静的領域・・・グローバル変数などの静的変数が格納
  • ヒープ領域・・・動的に確保されるメモリ領域
  • スタック領域・・・自動変数(ローカル変数)が格納

の四つの領域に分かれています。

人気のメモリ

人気のメモリ

2020年6月時点における人気メモリ・ベスト3は

  1. F4-2666C19D-16GNT
  2. CMK16GX4M2A2666C16
  3. CT2K8G4DFS832A

になります。

F4-2666C19D-16GNT

スペック
メーカー G.Skill(ジースキル)
メモリ容量(一枚あたり)8GB
メモリ規格DDR4 SDRAM
メモリインターフェイスDIMM
モジュール規格PC4-21300(DDR4-2666)

CMK16GX4M2A2666C16

スペック
メーカー Corsair(コルセア)
メモリ容量(一枚あたり)8GB
メモリ規格DDR4 SDRAM
メモリインターフェイスDIMM
モジュール規格PC4-21300(DDR4-2666)

CT2K8G4DFS832A

スペック
メーカーcrucial(クルーシャル)
メモリ容量(一枚あたり)8GB
メモリ規格DDR4 SDRAM
メモリインターフェイスDIMM
モジュール規格PC4-25600(DDR4-3200)

以上、

  • メモリの基本構造
  • メモリの基本原理
  • 人気のメモリ

についての説明になります。

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