※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。
半導体メモリについて
- RAM(Random Access Memory) とは読み書きできるメモリです。電源をきると、記憶していた内容が消えてしまう特性がある
ROM(Read Only Memory) とは読み出し専用メモリです。 電源を切っても記憶していた内容は消えない特性がある
RAMの種類にはDRAMやSRAMがある
DRAM(Dynamic RAM)
メリット
構造が簡単で高集積化に適しているため、SRAMに比べて大容量で安価
デメリット
リフレッシュ動作（再書き込み）が必要
SRAM(Static RAM)
メリット
フリップフロップ回路で構成されるため高速。
電源が供給されている限り、記憶内容を保持し続けるため、リフレッシュ動作が不要
デメリット
構造が複雑で集積度が高めにくい
値段が高価
フロップフロップ回路
フリップフロップ回路は二つの安定した状態を持つ回路です。
1ビットの情報を記録することができる
- ROMにも種類があります。
マスクROM
書き込み✖️
消去✖️
利用者は書き込むことができない
UV-EPROM
書き込み○
消去○
紫外線照射で全消去できる
EEPROM
書き込み○
消去○
電圧をかけて部分消去可能。
フラッシュメモリ
書き込み○
消去○
電圧をかけて全・部分消去できる
キャッシュメモリとは主記憶よりも高速でCPUと主記憶の間に配置するメモリのこと
ヒット率とはアクセスするデータがキャッシュメモリに存在する確率のこと
実行アクセス時間の求め方
ヒット率✖️キャッシュメモリのアクセス時間+(1-ヒット時間)✖️主記憶のアクセス時間
- 主記憶のアクセス時間とのCPUの処理時間の差が大きい場合、1次キャッシュ,2次キャッシュと多レベルのキャッシュ構成にするとより効果が上がる
| 方式 | 概要 |
|---|---|
| ライトスルー方式 | キャッシュメモリと主記憶の両方を書き込む方法 |
| ライトバック方式 | キャッシュメモリだけ書き込み、主記憶にはデータがキャッシュメモリを追い出されるときに書き込む |
ライトスルー方式
メリット
キャッシュメモリと主記憶との一貫性が保たれる
デメリット
主記憶へのアクセスが頻繁なため、低速
ライトバック方式
メリット
主記憶へのアクセスが減るため、高速
デメリット
キャッシュメモリと主記憶の内容が一致しないため、一貫性を保つための制御が複雑になる
- メモリインタリーブ とは、主記憶装置を複数の区画にわけ、連続するアドレスの内容を並列アクセスすることでアクセスの高速化を図る方式