CPUが頭脳なら「メモリ」は何か？ 混同しがちなストレージとの違い：コンピュータの基本「メモリ」と「単位」【第2回】

CPUによる計算処理に欠かせないパーツが「メモリ」だ。高速な計算処理をメモリはどう支えているのか。ストレージとの違いを含めて押さえておこう。

[Kaitlin Herbert，TechTarget]

　「メモリ」（主記憶装置）は、コンピュータの構造においてCPU（中央演算処理装置）やストレージ（補助記憶装置）と共に中心的な役割を担うパーツだ。CPUの動作にメモリは欠かせない。

　コンピュータはなぜ、複雑な計算処理を次から次にこなすことができるのか――。メモリを中心とする仕組みを知ると、計算処理がどのように動いているのかを理解しやすくなる。ストレージとの違いも踏まえてメモリとは何かを押さえておこう。

CPUが頭脳なら「メモリ」は何か？　ストレージとは違うその役割

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　コンピュータでプログラムを起動すると、プログラムは「SSD」や「HDD」といったストレージから、「RAM」（Random Access Memory）に速やかに移動する。RAMはメモリ（メインメモリとも呼ばれる）のことだ。RAMには、電源を失うとデータが消失する特性がある。

　ストレージは“永続的な保管庫”であり、メモリは“作業場”だと考えると分かりやすい。ストレージからメモリにプログラムが移動することは、例えるなら、建築家が倉庫から建築資材や道具を取り出し、バインダーからは必要な図面を抜き出し、それらを作業現場で使うようなものだ。

　メモリは、以下の2つの要素によってデータを記録する。

• コンデンサー
  • 電荷を蓄える
• トランジスタ
  • コンデンサーに電気を流すスイッチとしてオン／オフを切り替える

　メモリのこうしたデータに対し、CPUはナノ秒（1秒の10億分の1）の単位でアクセスする。ほとんどのコンピュータでは、メモリにおけるデータ格納の基本単位として「バイト」（Byte）が使われている。押さえておくとよい特性は次の点だ。

• バイト
  • 「ビット」（bit）をひとまとまりにした単位
  • 基本的には8bitで1B（バイト）を構成
  • メモリの基本単位として使用

　CPUがメモリのデータにアクセスする時間が短縮するほど、計算処理は速くなりやすい。先ほどの建築家の例で言えば、建築家は図面をより速く参照したり、道具をより速く手にしたりできることで、建築の作業ははかどるようになる。

　プログラムが閉じられると、そのプログラムのために使われていたメモリのスペースはOSによって解放され、再び構成される。建築家の例で言えば、使用していた図面をバインダーに閉じ込み、道具や建築資材を倉庫にしまうことで次の作業のためのスペースを十分に確保する、といったところだ。

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　次回は、メモリの種類やデータ型（データの種類）について解説する。

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