メモリの種類 DRAMとSRAMの仕組みと違いが分かるようにしよう【ITパスポート試験対策】

こんにちは、ピピよです。

　唐突ですが、ITパスポート試験で、用語がごちゃごちゃになって、どっちがどっちかわからなくなる用語ってありませんか？なぜかどうしても逆に答えてしまうものも…。

その中の、個人的代表格「DRAM」と「SRAM」の違いや覚え方のポイントをまとめてみました。

勉強に励んでいる方の記憶に残るように、図も交えてお話ししていきます。

こちらの記事は、

ある程度ITパスポート試験の勉強をしている
コンピュータのメモリの種類と特徴の概要を聞いたことがある

人向けです。

DRAMとSRAM

冒頭で紹介した「DRAM」と「SRAM」は、コンピュータに使用されているメモリ（記憶装置）の一種です。

名前の読み方

それぞれ、DRAM（ディーラム）とSRAM（エスラム）と読みます。

名前の意味

DRAMの正式名称は、Dynamic Random Access Memory。DはダイナミックのDで「動的な」という意味の英語が使われています。
SRAMは、Static Random Access Memory。SはスタティックのSで「静的な」という意味の英語です。
二つのメモリの違いをもう少し掘り下げてみます。

DynamicとStaticの違いって？

RAMは電源がないと記憶が飛んでしまう

DRAMとSRAMは二つともRAMと呼ばれる種類の記憶装置（メモリ）で、いろいろな情報を保存する役割を担っています。

これだけだと実際にどんな働きをしているのか掴みづらいかもしれませんが、パソコンを操作していて電池が切れてしまった時やシャットダウンしてしまった時を考えてみてください。デスクトップに表示していたwebページや文書作成アプリは、もう一度電源をオンにしても同じ画面では表示されないですよね。それをイメージしてみると分かりやすいかもしれません。

DRAMは勝手にデータが消えてしまう

ですが、DRAMはしっかり電気が通っていたとしてもデータが消えていってしまうのです。DRAMはコンデンサ（蓄電器）にデータを記憶しています。このコンデンサは、電気がたまっているかどうかでデータを記憶していますが、放置しておくと自然に電気が抜けて、データが飛んで（動いて）しまいます。

データを残しておくために、一定間隔で抜けてしまった電気を再充電（リフレッシュ処理）をしてあげる必要があります。

SRAMは電気が流れていればデータは消えない

SRAMはコンデンサでなくて、フリップフロップ回路というものが使用されています。電気は自然と抜けず（動かない（静的）ので）、電源を切らない限りはデータを記憶してくれます。

使う場所が違う

それぞれ得意な分野を活かして、コンピュータの中でも使用される場所が違っています。

DRAMは主記憶装置（メモリ）で使用

DRAMは記憶が抜けてしまう欠点がありますが、仕組みが単純で比較的安く作ることができます。また、メモリの大きさに対してデータを記憶できる量が多い（密度が高い）ので、SRAMより多くのデータを処理することができます。こういった理由で「主記憶装置（メインメモリ）」に使用されています。

SRAMはキャッシュメモリで使用

逆にSRAMに使われているフリップ・フロップ回路は仕組みが複雑で、大容量に作ることが難しいです。データをたくさん処理することはできませんが、読み書きが高速です。主に、CPUの中の「キャッシュメモリ」などに使用されます。

役割の違い～高速で処理ができるように～

コンピュータの構成（五大装置）と動作について知っている前提でお話します。

　コンピュータは処理を実行する時、CPUへDRAM（主記憶装置）からデータを読み出して実行しています。ただ、このCPUが高速で、DRAMはついていけません。データを受け取るまでCPUは作業ができない状態になってしまうので困ります。

そこで使用されるのがSRAM（キャッシュメモリ）。SRAMは高速で、CPUの依頼にすぐ対応してくれます。よく使うデータや最近使ったデータをSRAMに一時保管しておいて、超高速なCPUはまず、SRAMを確認します。データがあれば取り出し、なければDRAMからデータをもらうというような動きをしているんです。

SRAM（キャッシュメモリ）はCPUとDRAM（主記憶装置）の速度の違いを緩和してくれます。

処理が早いSRAMだけ使えばいいのでは？

ここまで説明をすると、「なら主記憶装置もSRAMを使えばよいのでは？」と思う人もいるかもしれません。しかし、SRAMは、仕組みが複雑で、大容量に作ることが難しいという弱点があります。たくさんのデータを記憶することはできないんですね。DRAMとSRAMは適材適所でそれぞれが活躍できるメモリに使用されています。

DRAMとSRAM 違いの比較

最後に、紹介したDRAMとSRAMの違いを比較しましょう。

	DRAM	SRAM
構造	コンデンサ※	フリップ・フロップ回路
特徴	安くて、密度が高い	読み書きが高速
リフレッシュ	必要	不要
処理速度	遅い	速い
用途	主記憶装置	キャッシュメモリ