コンピュータのメモリについて

コンピュータの成り立ちとか、基礎とか理解できればこれから先どんなことをやるにしても理解が早いのではないかと思い勉強を始めました。
キタミ式イラストIT塾 基本情報技術者で勉強させていただいております。

まとめます！

メモリの分類

メモリには大きく分けてRAMとROMが存在します。
CPUが命令を実行するためにデータを読み出す際に利用します。

RAM

RAMはRamdom Access Memoryの略で、ランダムに読み書きできるメモリのことを言います。
電源を切ると中身が消える揮発性の性質を持ちます。

以下の2種類があります。

名前	概要
DRAM(Dynamin RAM)	主記憶装置に用いられるメモリ。CPUが命令を取り出して記憶しておく装置。定期的なリフレッシュが必要。
SRAM(Static RAM)	小容量のキャッシュメモリとして用いられるメモリ。リフレッシュの必要なし。

ROM

ROMはRead Only Memoryの略で読み出しだけのメモリのことを言います。
電源を切っても中身が消えない不揮発性の性質を持ちます。

ここで私は「読み出しだけということは書き込みできないの？」と疑問に思いました。
何故ならSDカードなどのメモリはROMという認識で、書き込みできるメモリだから。

本の解説では以下の2種類があるとのことでした。

名前	概要
マスクROM	読み出し専用のメモリ。製造時にデータを書き込み以降は読み出しのみの利用。書き換えは不可。
PROM(Programmable ROM)	ユーザーの手で書き換えることができるROMでさらに以下の3種類がある。

なるほど。
私がROMと理解していたのはPROMの方で、元々ROMと言えばマスクROMを指していたということですね。
マスクROMで分かりやすい例としては家電製品など。
あらかじめ決まった内容をROMに書き込んでおき、それを読み出してCPUが処理をすると考えれば分かりやすかったです。

さらにPROMは下記のような種類があります。

名前	概要
EPROM(Erasable PROM)	紫外線でデータを消去して書き換えることができる。
EEPROM(Electrically EPROM)	電気的にデータを消去して書き換えることができる。
フラッシュメモリ(SDカード等)	EEPROMの一種。全消去ではなくブロック毎にデータを消去して書き換えることができる。

キャッシュメモリ

よく聞くキャッシュについて。
私の認識では一度アクセスした機能はキャッシュとして残しておくことでその機能へのアクセス時に時間や通信量を節約できるという感じでした。

内容は大体合っているのですが、何故それが必要かというと

CPUは動作に必要なデータやプログラムをメモリから取り出しているけど、メモリはCPUと比べて処理が遅いのでそれを補うためにキャッシュメモリを配置している

とのことです。
CPUがメモリからデータを読み込む際にキャッシュメモリにも同じようにデータを読み込ませておき、
また同じデータが必要になったらメモリから読み出しするのではなくキャッシュメモリから読み出すことで動作を早くしているという動きになるということですね。

で、そのキャッシュメモリは1つではなく外部にもキャッシュを置いておくことで容量を大きくできます。その役割をしているのがSRAMです。

以上です。