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【応用情報技術者試験勉強日記】メモリ、キャッシュメモリについて

IT知識
メモリ

今回は応用情報技術者試験勉強としてメモリ、キャッシュメモリについてまとめました。応用情報技術者試験の勉強をしている方やメモリ、キャッシュメモリについて知りたい方におすすめの記事です。

CPUについての前回の記事はこちらです。

【応用情報技術者試験勉強日記】CPUについて②|クロック周波数と高速化技術
今回も前回に引き続き応用情報技術者試験勉強としてCPUのクロック周波数と高速化技術についてまとめました。 応用情報技術者試験の勉強をしている方やCPUのクロック周波数と高速化技術について知りたい方には特におすすめの記事となっています。

勉強はこちらの参考資料とググって調べたりしています。

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メモリの種類

メモリ

メモリには大きく分けてRAMとROMというものがありRAMとROMにもさらに種類があります。

RAM

RAM(Random Access Memory)は読み書きが可能ですが電源を切ると記録が消える揮発性のメモリです。

DRAM

DRAMは容量が大きく安価ですが読み書きは低速です。また定期的にリフレッシュ動作をしないと記憶内容を保つことができません。

SRAM

SRAMはDRAMに比べて高速ですが価格が高く容量も大きくなくキャッシュメモリとして使われます。またDRAMと違いリフレッシュ動作がなくても記憶内容を保つことができます。

ROM

ROM(Read Only Memory)は読み出し専用のメモリです。カメラなどで利用されているSDカードはこのROMになります。

またROMにも様々な種類があるので説明していきます。

マスクROM

マスクROMは読み出し専用のめもりでROMと言ったら一般的にマスクROMのことを指します。

PROM

PROMはユーザーの手でデータを書き換えられるROMです。PROMには紫外線でデータを消して書き換えることができるEPROMや電気的にデータを消して書き換えることができるEEPROMがあります。

またEEPROMの一種であるフラッシュメモリはブロック単位でデータを消して書き換えることができます。

キャッシュメモリ

メモリ

CPUとメモリでやり取りをする際にはCPUとメモリで処理速度の差が生まれます。

キャッシュメモリはCPUとメモリの処理の速度差を埋めるためのメモリでCPUの中に入っています。SRAMもキャッシュメモリとして使われると説明しましたが、SRAMは2次キャッシュで使われCPUの中に入っているキャッシュメモリは1次キャッシュで使われます。

キャッシュメモリは読み出しだけではなく書き込みでも使われます。この書き込みにはライトスルー方式とライトバック方式があります。

ライトスルー方式

ライトスルー方式はキャッシュメモリへ書き込みをする際メモリにも書き込みを行います。

ライトバック方式

ライトバック方式はキャッシュメモリのみに書き込みを行いキャッシュに入りきらなくなったデータをメモリの方へ書き込みます。

キャッシュメモリへの割り当て

め森のデータはブロックごとにキャッシュメモリへの割り当てが行われます。このキャッシュメモリへの割り当て方式として3つの方式があるので紹介していきます。

ダイレクトマッピング方式

ダイレクトマッピング方式はハッシュ演算によってメモリのブロック番号からキャッシュ内のデータ格納位置を求めて割り当てます。

フルアソシアティブ方式

フルアソシアティブ方式は任意のキャッシュメモリの空いてる場所を使う方式です。読み出しするときの神作に時間がかかるため速度は速くありません。

セットアソシアティブ方式

セットアソシアティブ方式はキャッシュメモリを2ブロック以上のセットに分けてセットの中の空いている場所を使用できる方式です。

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