Random Access Memoryとキャッシュメモリ

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Random Access Memoryとキャッシュメモリの違い

Random Access Memory vs. キャッシュメモリ

RAMの種類。上からDIP、SIPP、SIMM 30ピン、SIMM 72ピン、DIMM (SDRAM)、DIMM(DDR-SDRAM) Random access memory（ランダムアクセスメモリ、RAM、ラム）とは、コンピュータで使用するメモリの一分類である。本来は、格納されたデータに任意の順序でアクセスできる（ランダムアクセス）メモリといった意味で、かなりの粗粒度で「端から順番に」からしかデータを読み書きできない「シーケンシャルアクセスメモリ」と対比した意味を持つ語であった。しかし本来の意味からズレて、ROM（読み出し専用メモリ）に対して、任意に書き込みできるメモリの意で使われていることが専らである。. ャッシュメモリ は、CPUなど処理装置がデータや命令などの情報を取得/更新する際に主記憶装置やバスなどの遅延／低帯域を隠蔽し、処理装置と記憶装置の性能差を埋めるために用いる高速小容量メモリのことである。略してキャッシュとも呼ぶ。コンピュータは以前から記憶装置や伝送路の性能が処理装置の性能に追いつけず、この差が全体性能に対するボトルネックとされてきた（ノイマンズ・ボトルネック）。そしてムーアの法則に基づく処理装置の加速度的な高性能化により現在ではますますこの差が拡大されている。キャッシュメモリは、記憶階層の観点からこれを解消しようとするものである。 主に、主記憶装置とCPUなど処理装置との間に構成される。この場合、処理装置がアクセスしたいデータやそのアドレス、状態、設定など属性情報をコピーし保持することで、本来アクセスすべき記憶装置に代わってデータを入出力する。通常はキャッシュメモリが自動的にデータ保存や主記憶装置の代替を行うため、基本的にCPUのプログラムなど処理装置側がキャッシュメモリを意識する必要はない。 キャッシュの一般的な概念はキャッシュ (コンピュータシステム)を参照のこと。.

主記憶装置

主記憶装置（しゅきおくそうち）は、記憶装置の分類で、「補助記憶装置」が一般に外部バスなど比較的CPUから離れていて大容量だが遅い記憶装置を指すのに対し、コンピュータのメインバスなどに直接接続されている記憶装置で、レイテンシやスループットは速いが比較すると小容量である。特に、CPUが入出力命令によって外部のインタフェースを操作するのではなく、「ロード・ストア命令」や、さらには通常の加算などの命令において直接読み書きできる対象であるものを指す。メインメモリ、一次記憶装置とも。.

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仮想記憶

仮想記憶（かそうきおく、Virtual Memory、バーチャルメモリ）とは、コンピュータ分野におけるメモリ管理の仮想化技法の一種であり、オペレーティングシステムなどが物理的なメモリを、アプリケーション・ソフトウェア（プロセスなど）に対して、専用の連続した主記憶装置に見えるように提供する。 この技術により、物理的な主記憶装置に加えてハードディスク装置等の補助記憶装置を併用すれば、物理的な主記憶装置よりも大きな仮想メモリを提供する事ができる。またアプリケーション・プログラム側は、物理メモリ上のアドレスを意識しなくて良いため、マルチタスクの実現が容易である。このため現代のオペレーティングシステムの多くが仮想記憶をサポートしている。 仮想的に与えられたアドレスを仮想アドレス (virtual address) または論理アドレス (logical address)、実記憶上で有効なアドレスを物理アドレス (physical address) または実アドレス (real address) という。仮想アドレスの範囲を仮想アドレス空間、物理アドレスの範囲を物理アドレス空間という。.

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メモリアドレス

メモリアドレス（memory address）は、コンピュータの主記憶装置にアクセスするためにソフトウェアおよびハードウェアによって様々なレベルで使用されるデータ概念である。通常、メモリアドレスは、整数として表示・処理される固定長の数字の列である。メモリアドレスの数値の意味は、CPUの機能（やなど）や様々なプログラミング言語で採用されている配列のようなメモリの使用法に基づいている。.

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データ

データ（data）とは、事実や資料をさす言葉。言語的には複数形であるため、厳密には複数の事象や数値の集まりのことを指し、単数形は datum（データム）である。.

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フォン・ノイマン・ボトルネック

フォン・ノイマン・ボトルネック(Von Neumann bottleneck)は、コンピュータ・アーキテクチャの1つの型であるノイマン型に存在する性能上のボトルネック。.

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記憶装置

GB SDRAM。一次記憶装置の例 GB ハードディスクドライブ(HDD)。コンピュータに接続すると二次記憶装置として機能する SDLT テープカートリッジ。オフライン・ストレージの例。自動テープライブラリで使う場合は、三次記憶装置に分類される 記憶装置（きおくそうち）は、コンピュータが処理すべきデジタルデータをある期間保持するのに使う、部品、装置、電子媒体の総称。「記憶」という語の一般的な意味にも対応する英語としてはメモリ（memory）である。記憶装置は「情報の記憶」を行う。他に「記憶装置」に相当する英語としてはストレージ デバイス（Storage Device）というものもある。.

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Static Random Access Memory

NESクローンに使われていた2K×8ビットSRAM Static RAM・SRAM（スタティックラム・エスラム）は、半導体メモリの一種である。ダイナミックRAM (DRAM) とは異なり、定期的なリフレッシュ（回復動作）が不要であり、内部構造的に長くても1秒〜10秒、通常は確実さのために、もっと短い間隔でリフレッシュ動作が必要で漏れ電流などにより電荷が失われる、集積回路中の素子の寄生容量を利用するという「ダイナミック」な方式であるのに対し、-->フリップフロップ等の順序回路という「スタティック(静的)な回路方式により情報を記憶するもの」であることからその名がある。「データ残留現象」といった性質が無いわけでもないが、基本的に電力の供給がなくなると記憶内容が失われる揮発性メモリ（volatile memory）である。但し原理上、アクセス動作が無ければ極く僅かな電力のみで記憶を保持できるため、比較的大容量のキャパシタを電池交換中のバックアップとしたり、保存性のよい電池を組み合わせて不揮発性メモリのように利用したりといった利用法もある（特に後者はフラッシュメモリ一般化以前に、ゲーム機などのカートリッジ内のセーブデータ用に多用された）。 ランダムアクセスメモリ（Random Access Memory）ではあるが、ランダムアクセスだからそう呼ばれているのではないので本来の語義からはほぼ完全に誤用として、読み書き可能という意味で慣用的にRAMと呼ばれているものである、という点についてはDRAMと同様である。.

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