トップメニューROM, RAM,レジスタ,キャッシュとは |
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マイコンの構成素子の一つであるメモリ(ROM,RAM,レジスタ,キャッシュ等)について説明します。以下はマイコンの構成例になります。
■レジスタ、キャッシュ、RAM
レジスタ、キャッシュ、RAM(Random Access Memory)はいずれもCPUの演算結果などのデータを格納するためのメモリ(記憶装置)です。
実はレジスタやキャッシュもRAMの一種で、レジスタ、キャッシュに使用しているRAMはSRAM(StaticのS)で、メインメモリはDRAM(DynamicのD)を使用しております。
なおRAMと言えばこのメインメモリを指す場合が多いと思います。 ＜SRAMとDRAMの違い＞
DRAMに比べてSRAMは高速であると説明しましたが、それはCPUに近いかどうかだけではなく、その構造にも理由があります。
SRAMにはフリップフロップ回路を用いており、トランジスタで記憶を保持(0と1を記憶)します。
一方DRAMはコンデンサで記憶を保持するため、電荷の移動に時間がかかります (コンデンサの充放電に時間がかかるのと同じイメージ)。
トランジスタの方が高速だが高価で、コンデンサの方が安く大容量になります。 ■RAMの補足説明
RAMは揮発性メモリといい電源が切れると内容が消えてしまいます。ただし自動車等に使うコンピュータはバッテリーに繋いでおり、
キーを切っても電源を維持してRAMの情報を保持させているものもあり、それらのRAMはバックアップRAMまたはKAM(Keep Alive Memory)といいます。
昔のファミコンのカセットでもセーブデータを保存するにバックアップRAMを使用しており、カセットの中に電池が入っておりました。この電池が切れた時にセーブデータが失われるので、久しぶりにやろうとしたらセーブデータが消えているという事がよくありました。 ■ROM
ROM(Read Only Memory)とは読み出し専用のメモリとなり(一部特殊なROMは書き込み可能。後述)、電源が無くても内容が保持されることから
不揮発性メモリ(NVM: Non-Volatile Memory)と呼ばれます。
ROMにはソフトウェアが動作するためのプログラムや、プログラムを動かすためのデータが書き込まれています。
プログラムやデータはソフトウェアが動作している最中に変わるものではないので、マイコン製造時に書き込んでおきます。これをマスクROMといいます。
またソフトウェア自体をROMという場合もあります(ROMに書き込むものという意味から、と思われる)。 ■RAM,ROMまとめ
以上をまとめると以下の様になります。
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