記憶とは何ですか

メモリは、プログラムやデータを保存するために使用されるコンピュータ システムのメモリ デバイスです。入力された生データ、コンピュータ プログラム、中間実行結果、最終実行結果など、コンピュータ内のすべての情報がメモリに保存されます。メモリは、コントローラによって指定された場所に基づいて情報を保存および取得します。

このチュートリアルの動作環境: Windows 10 システム、DELL G3 コンピューター。

メモリとは

メモリ (メモリ) は、プログラムやデータを保存するために使用される、コンピューター システムの記憶装置です。入力された生データ、コンピュータプログラム、中間結果、最終結果を含むコンピュータ内のすべての情報はメモリに保存されます。コントローラーによって指定された場所に基づいて情報を保存および取得します。

メモリの構成:

メモリを構成する記憶媒体には、現在主に半導体素子と磁性体が使われています。メモリ内の最小の記憶ユニットは、バイナリ コードを記憶できる双安定半導体回路、CMOS トランジスタ、または磁性材料の記憶素子です。ストレージユニットは複数のストレージユニットで構成され、メモリは多数のストレージユニットで構成されます。メモリには多数の記憶ユニットが含まれており、それぞれの記憶ユニットは 1 バイトを記憶できます。各記憶装置の位置は番号、つまりアドレスを持ち、通常は 16 進数で表されます。メモリ内のすべての記憶ユニットに記憶できるデータの合計を記憶容量と呼びます。メモリのアドレス コードが 20 個の 2 進数 (つまり 5 個の 16 進数) で構成されていると仮定すると、220 (1M 個のストレージ ユニット アドレス) を表すことができます。各記憶ユニットは 1 バイトを記憶するため、メモリの記憶容量は 1KB になります。

#メモリの 3 つのカテゴリ:

1. ランダム アクセス メモリ

「ランダム アクセス メモリ」とも呼ばれるランダム アクセス メモリ (RAM) は、CPU と直接データを交換する内部メモリであり、メイン メモリ (メモリ) とも呼ばれます。いつでも読み書きでき、非常に高速で、オペレーティング システムやその他の実行中のプログラムの一時データ記憶媒体としてよく使用されます。

ランダム アクセス メモリ機能

ランダム アクセス。いわゆる「ランダム アクセス」とは、メモリ内のデータの読み取りまたは書き込みに必要な時間が、情報の場所や書き込み場所とは無関係であることを意味します。対照的に、Sequential Access ストレージ デバイスで情報を読み書きする場合、必要な時間と場所は関連します。主にオペレーティングシステム、さまざまなアプリケーション、データなどを保存するために使用されます。

ボラティリティ。 RAM は電源がオフになるとデータを保持できません。データを保存する必要がある場合は、長期記憶装置 (ハードディスクなど) 上の SRAM に書き込む必要があります。 RAMとROMを比べると、両者の最大の違いは、RAMは電源を切ると保存されたデータが自動的に消えてしまうのに対し、ROMは自動的に消えず、電源が無くても長期間保存できることです。

静電気に敏感です。他の繊細な集積回路と同様に、ランダム アクセス メモリは環境の静電気に非常に敏感です。静電気はメモリ内のコンデンサの充電を妨げ、データの損失や回路の焼損を引き起こす可能性があります。したがって、ランダム アクセス メモリに触れる前に、まず金属のアースに手で触れる必要があります。

アクセス速度。最新のランダム アクセス メモリは、ほぼすべてのアクセス デバイスの中で最も速い書き込み速度と読み取り速度を備えており、機械的操作を伴う他のストレージ デバイスと比較して、ラップトップ メモリのアクセス遅延は無視できます。

リフレッシュ(再生成)が必要です。最新のランダム アクセス メモリは、データの保存にコンデンサを使用しています。完全に充電されたコンデンサは 1 (2 進数) を表し、充電されていないコンデンサは 0 を表します。コンデンサにはある程度の漏れがあるため、特別な処置を行わないと時間の経過とともにデータが徐々に失われます。リフレッシュとは、コンデンサの状態を定期的に読み取り、失われた電荷を補うために元の状態に従ってコンデンサを再充電することを意味します。リフレッシュの必要性は、ランダム アクセス メモリの揮発性の性質を正確に説明しています。

2. 読み取り専用メモリ

読み取り専用メモリ（英語: Read-Only Memory、略称: ROM）。 ROM に格納されているデータは、通常、マシン全体に組み込まれる前にあらかじめ書き込まれており、マシン全体の動作中にのみ読み出すことができ、ランダム アクセス メモリのように迅速かつ便利に書き換えることはできません。 ROM に格納されたデータは停電後も変化することがなく安定しており、構造が比較的単純で読みやすいため、各種固定プログラムやデータの格納によく使用されます。

リードオンリメモリの特徴

リードオンリメモリの特徴は、情報を読み出すことしかできず、自由に情報を書き込むことができないという点であり、基本的な入出力システムはROM内に固められています。マザーボード上にある BIOS (Basic Input Output System) と呼ばれます。その主な機能は、システムの電源投入時セルフテスト、システム内の各機能モジュールの初期化、システムの基本的な入出力ドライバー、およびオペレーティング システムの起動を完了することです。

3. 外部メモリ

外部ストレージとは、コンピュータのメモリや CPU キャッシュ以外のストレージを指し、通常、電源を切ってもデータを保存できるタイプのストレージです。一般的な外部メモリには、ハードディスク、フロッピー ディスク、光ディスク、U ディスクなどが含まれます。

関連知識の詳細については、FAQ 列をご覧ください。

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