基礎からわかる!パソコン入門・再入門 / 無料パソコン教室・基礎知識・Word・Excel・PowerPoint

主記憶装置 ~ メモリとは ~

憶装置は、処理に関する情報やプログラムやデータなどのファイルを記憶・保存するための装置で、主記憶装置補助記憶装置 に大分されると解説しました。

本項では、主記憶装置について詳しく解説します。主記憶装置は、

メモリ(または、メインメモリ)

と呼ばれます。メモリは何度も耳にしたことがある用語だと思います。主記憶装置の名前のとおり、記憶する装置ですが、ファイルを保存しておくハードディスクとは異なります。

つまり、アプリケーションソフトを利用して作成したデータファイルやプログラムファイルを、半永久的に保存しておく記憶装置とは異なるということです。よく混同しがちですが、ハードディスクの方の記憶装置が「補助記憶装置」になります。(補助記憶装置は次項で解説します)

では、メモリ(主記憶装置)とはどのような記憶装置なのかというと、

起動するプログラムを一時的に記憶しておく装置

になります。補助記憶装置と異なり、あくまでも「一時的」に記憶しておくだけの装置です。記憶されるのは電源が供給されている間のみで、電源が供給されていないと内容が失われてしまうという特徴があります。

こうした特徴のことを、揮発性(きはつせい)といいますが、詳しくは後述します。まず、なぜ一時的にプログラムを記憶しておく必要があるのかというと、パソコンはプログラムを実行する際、

必ずプログラムをメインメモリ上に記憶しなければならない(読み込まなければならない)

という仕組みになっているからです。つまり、CPUが処理を行うときには、補助記憶装置に保存してあるプログラムを必ずメモリに読み込んで、メモリからデータを受け取って処理を行っているのです。

例えば、「餅つき」に例えてみましょう。杵で「餅をつく人」がCPUで、しゃがんで餅を「ひっくり返す人」がメモリです。そして、餅米を炊く人などの「その他の作業をする人」が補助記憶装置(ハードディスク)です。

餅をつくには、「その他の作業をする人(ハードディスク)」が「ひっくり返す人(メモリ)」に餅米を渡して、「ひっくり返す人(メモリ)」が「餅をつく人(CPU)」に杵を打たせます。そして、出来上がった餅を「その他の作業をする人(ハードディスク)」が保管します。

このとき、もし「ひっくり返す人(メモリ)」に餅米を渡さなかったら非常に効率が悪くなります。なぜなら「その他の作業をする人(ハードディスク)」では、「餅をつく人(CPU)」のスピードについていけないからです。

「ひっくり返す人(メモリ)」だけが「餅をつく人(CPU)」と息が合うのです。

このように、プログラムをメモリに読み込まなければならない理由は、CPUの高速処理についていけるのはメモリしかないからです。ハードディスクから処理を行うこともできなくはないですが、その場合は処理速度が格段に落ちてしまいます。

つまり、メモリからデータを読んだほうが処理が速くなる というのがその理由です。したがって、

主記憶装置の方が補助記憶装置よりも数段にスピードが速い

ということです。スピードというのは、記憶を読み込んだり取り出したりするスピードのことです。

また、メモリはよく机に例えられます。人間が仕事をするときには、机の上に資料を広げて作業します。メモリはこの机の「広さ」になります。

机が広いほど効率的に仕事ができるのと同じように、メモリの容量が多いほどパソコンは様々な操作を同時に行うことができ、スムーズに動作します。

そして、作業が終われば机の上は片付けてしまうのと同じように、メモリの記憶は一時的で、一定の時間の後に消去されます。

一方、ハードディスクなどの補助記憶装置は机の引き出しになります。その中にファイルを保存して、必要な時に取り出します。

したがって、主記憶装置は机の上で補助記憶装置は机の引き出しや棚になります。このことから、

主記憶装置の方が補助記憶装置よりも容量が少ない

ということになります。つまり、メモリの方が処理速度は圧倒的に速いが、記憶できるデータサイズは補助記憶装置よりも少ないということです。

データサイズと記憶装置という言葉でおわかりのとおり、メモリの単位は B(バイト)になります。(データサイズについては、デジタルデータの単位 で詳しく解説しています)

メモリの容量は、現行のWindows 7搭載のパソコンでも、2GBくらいの容量になります。ハードディスクは、何百GB~何TBもあるのに比べたら相当小さいものです。まして、Windows98当時のメモリは、64MBほどでした。

なぜメモリの容量が小さいかというと、最も大きな理由は、「高価」だからという理由です。補助記憶装置もメモリだったなら、パソコンの動作はかなり速くなることでしょう。(電源を切ったら内容が失われてしまうのでは話になりませんが)

記憶が一時的で消去されるからというのも理由のひとつに違いありませんが、メモリの記憶が「一時的」というのは、あくまで欠点になります。

多少専門的になりますが、メモリは半導体であり、自然に放電しているので放っておくと一定時間で放電しきって記憶データが消去されてしまうのです。

これを防ぐために、メモリは定時間ごとに再び再充電する動作を行なっています。この再充電のことを、リフレッシュ と言います。

この欠点を補うために、ハードディスクなどの補助記憶装置と使い分け、データの処理はメモリで高速処理し、ファイルの保存は補助記憶装置という業務分担制となっています。

また、メモリは容量が限られるため、処理が複雑になればなるほど多くのメモリ容量を消費し、容量の限界に達することがあります。

メモリの容量が限界に達した場合は、ハードディスク上にメモリ領域を作る(スワップファイルという)ので、なんとかすることはできますが、そういった正規のメモリではないところで補助記憶装置を仮想メモリとして使うと、当然処理速度が格段に遅くなってしまいます。

経験のある方も多いと思いますが、いくつものウィンドウを開いて作業したり、いくつものアプリケーションソフトを立ち上げていると、画面が固まってパソコンが動かなくなる(フリーズする)ことがあります。

これは、いわゆるメモリ不足のために起こる現象です。つまり、

メモリが一時的に記憶できる容量を超えるほどの作業を行っている

ためにメモリがパンクするというわけです。例えば、いくつものアプリケーションソフトを同時に実行していたり、動画編集等の負荷の多い処理を行っている場合などでよく起こります。

※ メモリのパンクというのは、あくまでわかりやすくするための表現です。実際には、メモリとは異なる「システムリソース」という、Windowsにあらかじめ割り当てられた、同時にアプリケーションソフトを使用できる量(残量)を使い果たすためにフリーズします。(速度を維持するためにメモリに常駐するソフトウェアや、ユーザーの意識しないところで自動実行しているソフトウェアもあります)
したがって、メモリを増設しても、パソコンの全体的な動作は素早くなりますが、システムリソースの容量は変わらないため、速度の低下やフリーズが無くなるわけではありません。

動作が鈍くなった場合に、その状態を解消するには、起動しているアプリケーションソフト (自動的に動作している常駐アプリケーションソフトも含む)を終了するか、パソコン自体を再起動するしかありません。

前項で、CPUの性能だけでパソコンの性能が決まることはないと解説しましたが、もし高性能のCPUを搭載していても、メモリの容量が少ないと軽自動車のボディにスポーツカーのエンジンを搭載しているようなものです。

パソコンを買う時には、用途にもよりますが、CPUの性能よりもメモリの容量を優先して購入する方が良いと思います。

さて、メモリもひとつの同じ製品というわけではありません。メモリは、

RAMROM

分類されます。RAMは「ラム」、ROMは「ロム」と読みます。一般にメモリとは、メインメモリである「RAM」を指します。

RAMは、内容を変更できるが電源を切ると内容が消えてしまう、揮発性のメモリです。これまで解説したメモリのことです。

もう少し詳しくいうと、最近ではCPUの処理速度が速くなり、メインメモリでもCPUの処理速度についていけないため、メインメモリとCPUのあいだに、さらに中間的なメモリ領域(キャッシュメモリという)を設けたり、CPU内部にもごく小さなメモリ領域(レジスタなど)があり、CPUの処理に追い付くために様々な工夫がされています。

一方ROMは、電源を切っても内容が消えない、不揮発性 のメモリになります。あらかじめ情報が書き込まれていて内容が変更できない読み取り専用のメモリです。

ROMは、パソコンの製造段階で書き込まれた情報を読み出すためのもので、パソコンを起動させるためのプログラムなどがROMに書き込まれています。

最近、よく利用されているUSBタイプのメモリは、不揮発性のROMの一種で、次項で説明するハードディスクのように扱うことができるメモリです。

また、RAMも「SRAM」と「DRAM」に分類することができますが、これ以上の詳しい解説は専門的になるので割愛します。

コンピュータの構造上、CPUに近く位置する記憶装置ほど速度が速くなって行きます。次項ハードディスクは、最も遅い部類の記憶装置です。

ページトップへ戻る


関連情報&オススメ

JALカードはJALマイレージバンク機能に、各提携会社のクレジット機能が備わったクレジットカードです。フライトでもショッピングでも効率よくマイルをためることができます。

マイルをためようとている方、旅行好きな方には最適なクレジットカードです。JAL派とANA派に分かれますが、JAL便を多く利用するなら、はっきり言ってJALカードは「必須」です。

JAL便の場合、チェックインも搭乗手続きもJALカードをかざすだけで可能になりますし、カード付帯保険や各地の特約ホテルで割引などもあります。

たまったマイルは特典航空券と交換でき、マイルをためることで無料で旅行を楽しむことができたりもします。その他にも様々な商品や各地で使えるクーポン、電子マネーやAmazonギフト券などとも交換することができます。

私はクレジットカードはすべてJALカードにまとめ、電話代等の引落しもJALカードを使っています。すると、月々の支払いによってマイルが自動的たまり、数年に一度は無料で飛行機に乗ったり、Amazonギフト券に交換したりと重宝しています。

ページトップへ戻る

更新履歴

2008年7月25日
ページを公開。
2009年4月10日
ページをXHTML1.0とCSS2.1で、Web標準化。レイアウト変更。
2014年5月19日
内容修正。
2018年1月25日
ページをSSL化によりHTTPSに対応。

ページトップへ戻る

参考文献・ウェブサイト

当ページの作成にあたり、以下の文献およびウェブサイトを参考にさせていただきました。

システムリソースとメモリ
http://www.coolandcool.net/tips/01_0628.html

ページトップへ戻る