主記憶装置（読み）シュキオクソウチ

主記憶装置の基本機能

• コンピュータの主記憶装置はデータやプログラムを一時的に保存するために使用される。
• プログラムが実行される際、まず主記憶装置にロードされ、そこで処理が行われる。
• CPUは直接主記憶装置からデータを読み書きすることで、高速に処理を行うことができる。
• 主記憶装置の容量が大きいほど、一度に多くのデータやプログラムを扱うことができる。
• 今日のコンピュータでは、DRAMが主記憶装置として一般的に使われている。

主記憶装置の種類

• バイト単位でアクセス可能なRAMは、最も広く使用されている主記憶装置の一つである。
• SRAMは高速だが高価であるため、キャッシュメモリとして主記憶装置と併用されることが多い。
• DRAMはコストパフォーマンスに優れており、一般的なコンピュータの主記憶装置として利用される。
• EEPROMはデータの非揮発性保存が可能だが、書き換えが遅いため主記憶装置には適さない。
• フラッシュメモリは高速であり、特にモバイルデバイスの主記憶装置として使用されることがある。

主記憶装置の性能向上技術

• デュアルチャネルメモリは、複数の主記憶装置を並列に動作させることで、データ転送速度を向上させる技術である。
• ECCメモリは、データの誤り検出と訂正を行うことで、信頼性の高い主記憶装置を提供する。
• メモリインターリーブ技術は、複数の主記憶装置バンクを交互にアクセスすることで、パフォーマンスを向上させる。
• メモリオーバークロックは、主記憶装置の動作周波数を高めることで、システム全体のパフォーマンスを向上させる手法である。
• 3D XPoint技術は、NANDフラッシュメモリとDRAMの中間に位置する主記憶装置として高い性能を提供する。

主記憶装置の歴史と進化

• 初期のコンピュータでは、磁気コアメモリが主記憶装置として使用されていた。
• 1970年代には、半導体メモリが主記憶装置として普及し始めた。
• 1990年代には、DRAMが主流の主記憶装置として広く採用されるようになった。
• 近年では、SSDが補助記憶装置としてだけでなく、特定の用途で主記憶装置としても使用されることがある。
• 未来の主記憶装置としては、量子メモリや光学メモリが研究されている。

主記憶装置とその他のメモリ

• キャッシュメモリは、主記憶装置とCPUの間に位置し、高速アクセスを提供する。
• 仮想メモリは、主記憶装置の容量を補完するために、ハードディスクを一時的なメモリとして利用する技術である。
• レジスタは、CPU内部の高速なメモリであり、主記憶装置よりもさらに迅速なアクセスが可能である。
• 補助記憶装置であるハードディスクやSSDは、主記憶装置に比べて容量が大きいが、アクセス速度は遅い。
• GPUメモリは、グラフィックス処理専用の主記憶装置として、画像や動画の高速処理を可能にする。