メモリとは？種類などをわかりやすく解説

コンピュータに搭載されるメモリは、その役割や特性によっていくつかの種類に分けられる。大きくは、メインメモリとして使用されるRAM、読み出し専用のROM、そしてCPUとメインメモリ間のデータ転送を高速化するキャッシュメモリに分類できる。それぞれの特徴を理解することで、コンピュータの動作原理をより深く理解できるだろう。

1. RAM (Random Access Memory)

RAMは、コンピュータの主記憶装置として機能するメモリである。「Random Access」の名の通り、任意の場所に自由にアクセスできることが特徴だ。CPUは、処理に必要なデータやプログラムを、まずRAMに読み込んでから利用する。RAMへのアクセス速度は高速であるため、コンピュータ全体の処理性能に直結する重要な要素と言える。

RAMは揮発性メモリであるため、電源を切るとデータは消えてしまう。そのため、RAMに保存されたデータは、必要に応じてハードディスクやSSDなどの補助記憶装置に保存する必要がある。

RAMには、主にDRAMとSRAMの2種類がある。

• DRAM (Dynamic RAM)：コンデンサに電荷を蓄えることでデータを記憶する。安価で大容量化が容易なため、パソコンのメインメモリとして広く普及している。ただし、SRAMに比べてアクセス速度が遅く、定期的にリフレッシュが必要という欠点もある。
• SRAM (Static RAM)：フリップフロップ回路を用いてデータを記憶する。DRAMよりも高速にアクセスできるが、高価で容量が小さい。リフレッシュが不要であるというメリットがあるため、CPUのキャッシュメモリなどに利用される。

2. ROM (Read Only Memory)

ROMは、読み出し専用のメモリである。電源を切ってもデータが消えない不揮発性メモリであることが特徴だ。主に、コンピュータの起動に必要なBIOSやファームウェアなどを格納するために用いられる。

ROMは、書き込みができない、あるいは特殊な操作が必要となる。書き換えの可否や方法によって、マスクROM、PROM、EPROM、EEPROM、フラッシュメモリなどに分類される。

• マスクROM: 製造時にデータが書き込まれたROMである。書き換えはできない。
• PROM (Programmable ROM): 一度だけ書き込み可能なROMである。
• EPROM (Erasable Programmable ROM): 紫外線を照射することでデータを消去し、再書き込み可能なROMである。
• EEPROM (Electrically Erasable Programmable ROM): 電気的にデータを消去し、再書き込み可能なROMである。
• フラッシュメモリ: EEPROMの一種で、ブロック単位でデータを消去できる。USBメモリやSSDなどに利用されている。

3. キャッシュメモリ

キャッシュメモリは、CPUとメインメモリの間にある高速なメモリである。CPUが頻繁にアクセスするデータを一時的に保存しておくことで、メインメモリへのアクセス回数を減らし、処理速度を向上させる役割を持つ。

キャッシュメモリは、CPUに内蔵されているものと、CPUとメインメモリの間にあるものがある。レベル1キャッシュ、レベル2キャッシュ、レベル3キャッシュなど、階層構造を持つことが多い。

それぞれのメモリは、コンピュータシステムにおいて異なる役割を担っている。RAMは作業スペース、ROMは設計図、キャッシュメモリは頻繁に使う道具を置く場所、といったイメージで捉えると分かりやすいだろう。

メモリの確認方法

自分のパソコンに搭載されているメモリの容量や種類を確認したい場合は、以下の方法がある。

Windowsの場合

Windowsでは、以下の方法でメモリ情報を確認できる。

1. システム情報で確認する

   • スタートメニューから「設定」を開く。
   • 「システム」>「バージョン情報」を選択する。
   • 「デバイスの仕様」>「実装RAM」にメモリの容量が表示される。

2. タスクマネージャーで確認する

   • タスクバーを右クリックし、「タスクマネージャー」を選択する。
   • 「パフォーマンス」タブを選択し、「メモリ」をクリックする。
   • メモリの使用状況、容量、速度などが表示される。

3. DirectX診断ツールで確認する

   • 「Windowsキー」+「R」キーを押して、「ファイル名を指定して実行」ダイアログを開く。
   • 「dxdiag」と入力し、「OK」をクリックする。
   • 「システム」タブに、メモリ容量や種類が表示される。

4. コマンドプロンプトで確認する

   • 「Windowsキー」+「R」キーを押して、「ファイル名を指定して実行」ダイアログを開く。
   • 「cmd」と入力し、「OK」をクリックする。
   • コマンドプロンプトで「wmic memorychip get capacity, speed, devicelocator, manufacturer, partnumber」と入力し、Enterキーを押す。
   • メモリの容量、速度、スロット、メーカー、型番などの詳細情報が表示される。

Macの場合

Macでは、以下の方法でメモリ情報を確認できる。

1. 「このMacについて」で確認する

   • 画面左上のアップルマークをクリックし、「このMacについて」を選択する。
   • 「概要」タブに、メモリの容量や種類が表示される。

2. システム情報で確認する

   • 「このMacについて」ウィンドウで、「システムレポート」をクリックする。
   • 「ハードウェア」>「メモリ」を選択する。
   • メモリのスロット数、種類、容量、速度などの詳細情報が表示される。

メモリとキャッシュの違い

メモリとキャッシュは、どちらもデータを一時的に記憶する場所だが、役割や特性に違いがある。

メモリ（メインメモリ）

• 役割: CPUが処理するデータやプログラムを格納する。
• 容量: キャッシュメモリよりも大容量。
• 速度: キャッシュメモリよりも低速。
• コスト: キャッシュメモリよりも低コスト。
• 種類: DRAM、SRAMなど。

キャッシュメモリ

• 役割: CPUが頻繁にアクセスするデータを一時的に格納し、メインメモリへのアクセス速度を向上させる。
• 容量: メモリよりも小容量。
• 速度: メモリよりも高速。
• コスト: メモリよりも高コスト。
• 種類: SRAMなど。

キャッシュメモリは、このようにCPUが頻繁にアクセスするデータを一時的に保存しておくことで、メインメモリへのアクセス回数を減らし、処理速度を向上させる役割を持つ。