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【応用情報技術者試験】DRAMとSRAMの違い

DRAMとSRAM|リフレッシュ・速度・用途を比較 コンピュータ構成要素

DRAMとSRAMは、どちらも電源を切ると通常は内容を保持できない揮発性メモリです。違いは保持回路、リフレッシュの要否、密度・速度・コストなどにあります。

違いを一覧で確認

項目 DRAM SRAM
名称 Dynamic RAM Static RAM
基本的な保持方式 コンデンサの電荷で保持する 双安定の回路で状態を保持する
リフレッシュ 必要 通常の保持に周期的なリフレッシュは不要
揮発性 揮発性 揮発性
集積密度・容量単価 一般に高密度・容量当たり低コストに向く セルの回路規模が大きく、容量単価が高くなりやすい
アクセス 主記憶など大容量用途に使う 低遅延のアクセスに向き、キャッシュなどに使う

速度・容量・価格は製品や構成によって変わります。表は試験で押さえる代表的な特性の比較で、任意の二製品を比べたときの保証ではありません。

DRAM:電荷が減るのでリフレッシュする

基本的なDRAMセルでは、コンデンサに蓄えた電荷の状態でビットを保持します。電荷は時間とともに漏れるため、内容を保つために周期的なリフレッシュが必要です。読出し後の再書込み動作も関係します。

セルが比較的小さく高密度化しやすいため、パソコンの主記憶など、大容量を求める用途に適しています。DDR SDRAMもDRAMの仲間です。

SRAM:回路の状態を保持する

SRAMは、複数のトランジスタで構成した双安定回路などで状態を保持します。電源が供給されている間、通常の保持のためにDRAMのような周期的リフレッシュは必要ありません。低遅延でアクセスできるため、CPUキャッシュなどに使われます。

「Static」は、電源がなくても保存できるという意味ではありません。電池で保持する構成などを除けば、SRAMも揮発性です。

消費電力は条件をそろえて比べる

SRAMはリフレッシュ不要ですが、それだけでDRAMより必ず省電力とは言えません。容量、動作周波数、待機・アクセスの割合、製造技術、漏れ電流などが関係します。待機電力と動作時の電力も分けて確認します。

主記憶とキャッシュの役割

主記憶は実行中のプログラムやデータを大容量で保持し、キャッシュはよく使うデータなどをCPUに近い高速な領域へ置きます。SRAMとDRAMを組み合わせ、速度・容量・コストのバランスを取ると考えましょう。

確認問題:SRAMなら電源を切ってもデータは残る?

通常は残りません。SRAMも揮発性です。リフレッシュ不要と不揮発性を混同しないようにします。

noteでキャッシュの仕組みへ進む

SRAMがキャッシュによく使われる理由を理解したら、キャッシュメモリ教材でヒット率やアクセス時間の考え方を復習しましょう。リンク先はキャッシュの教材で、DRAM・SRAM製品の電気特性を比較する仕様書ではありません。

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