※この記事は
「栢木先生の基本情報技術者教室」を参考に学んだことをまとめた記事です。
補助記憶装置
補助記憶装置とは?
CPUが読み書きできるのは、主記憶上にあるプログラムやデータだけです。
主記憶装置の特徴として、電源が切れると、記憶内容が消失する揮発性の特徴がある。
それに対して、補助記憶装置は主記憶に比べてアクセス速度は遅いですが、
大容量で安価であり、電源が切れても記憶内容が消失しない不揮発性の特徴がある
メリット
大容量で安価
電源が切れても記憶内容が消失しない不揮発性がある
デメリット
主記憶に対してアクセス速度が遅い
つまり、主記憶装置と補助記憶装置はお互いの弱点を補い合っているといえる。
磁気ディスク装置とは
磁気ディスク装置(HDD : Head Disk Drive)は、
磁性体を塗った円盤状のディスクにデータが記憶され、磁気ヘッドを移動させながらデータを読み書きをする装置です。
ハードディスクともいわれる。
メリット
アクセス時間とデータ転送が比較的高速
大容量
プログラムやデータなどは、磁気ディスク装置に保存される
磁気ディスク装置の構造
ディスクは複数枚で構成されています。
データを記録する最小単位であるセクタがいくつかあり、セクタがいくつか集まって同心円状のトラックがある
中心から等間隔にあるトラックの集まりをシリンダという
セクタ方式
セクタ方式では、データをセクタ単位で読み書きします。
ひとつのセクタで収まらない場合は複数のセクタをまたいで記録します。
ひとつのセクタには複数のデータを書き込めない。
余った部分は何も記憶されない無駄な領域
アクセス時間
CPUがデータの読み書きの指令を出してから、データの読み書きが終わるまでの時間をアクセス時間という
アクセス時間は、下記3種類の時間に分かれる。
* 位置決め時間
* 回転待ち時間
* データ転送時間
位置決め時間
磁気ヘッドを目的のデータが存在するトラックまで移動させるのに要する時間。
回転待ち時間
目的のデータが磁気ヘッドまで回転してくるのを待つ時間。
データ転送時間
目的のデータが磁気ヘッドを通り過ぎるのに要する時間
フラグメンテーション
磁気ディスク装置にデータの追加や削除を繰り返すと、データが連続した領域に保存されなくなる現象を
フラグメンテーションという。
これを解決することをデフラグという。
断片化したデータを連続した領域に配置する
フラッシュメモリ
電気的に全部または一部分を消去して内容を書き直せる半導体メモリをフラッシュメモリと言います。
大容量でアクセス速度が速くコンパクトであるため、ノートPCやスマートフォン、ディジタルカメラの媒体として用いられている。
代表的なものにUSBメモリやSDカードなどがあります。
SDカードは2GBまで記録できないがサイズの異なるSDカードも開発されている
32GBまで記録できる⇨SDHCカード
2TBまで記憶できる⇨SDXCカード
一回り小さいサイズ⇨microSDカード、SDHCカード、SDXCカード
SSD
フラッシュメモリを用いた、磁気ディスクの装置の代わりとなる記憶媒体をSSD（Solid State Drive）という
メリット
位置決め時間や回転待ちといった機械的な動作がないため、静音で振動や衝撃に強く、消費電力が小さい、アクセス速度が早いなどの特徴もある。
光ディスク
レーザ光を使ってデータを読み書きする記憶媒体を光ディスクという
大容量で安価
CD
Compact Disc。
音楽用のCDのデータ記録用に応用したもの。
ソフトウェアなどの配布に用いられる。
最大 700MB
DVD
Digital Versatile Disc。
PCのデータや映像の記録ができる
最大 17.08GB
BD
Blu-ray Disc。
青紫色のレーザ光線でハイビジョンの映像を2時間記録できる
最大 100GB
光ディスクの記憶方式
光ディスクの記憶方式には、再生専用型・追記型・書き換え型がある
再生専用型
利用者は書き込み不可
CD-ROM DVD-ROM DB-ROM
追記型
書き込み可能・書き換え不可
CD-R DVD-R DB-R
書き換え型
書き込み・書き換え可能
CD-RW、DVD-RW、BD-RE