基本情報 平成21年度 春期 問22:テクノロジ系に関する問題
DRAM の説明として, 適切なものはどれか。
- aコンデンサに電荷を次えた状態か谷かによって 1 ビットを表現する。主記憶とし .-てよく用いられる。正答
- b製造時にデータが書き込まれる。マイクロプログラム格納用メモリとして用いら れる。 '
- c専用の装置でデータを書き込むことができ, 紫外線照射で消去ができる。
- dフリップフロップで構成され, 高速であるが製造コストが高い。キャッシュメモ りなどに用いられる。
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答えは a です。
DRAMは「電気のバケツ」と思ってください。バケツに水(電気)が入っていれば「1」、空なら「0」を表します。
ただしバケツに穴があいているので水(電気)が抜けてしまう→定期的に水を入れ直す作業(リフレッシュ)が必要です。
これが「コンデンサに電荷をためて0/1を表す」ということ。値段が安く大容量にできるので、パソコンのメインメモリ(主記憶)に使われています。
👉 覚え方:「Dynamic(動的)=リフレッシュが必要」のDRAM。
ほかの選択肢:b マスクROM(製造時書込み)/c EPROM(紫外線で消去)/d SRAM(速いがお高い、キャッシュ用)。
なぜこれが正解か
正解は a。DRAM(Dynamic RAM)は1ビットを1個のキャパシタ(コンデンサ)と1個のトランジスタで構成し、コンデンサに電荷が蓄えられているか否かで0/1を表現。構造が単純なため高集積・低コスト化が容易で、PCやサーバの主記憶(メインメモリ)に使われる。電荷は時間とともに漏れて消えるため、定期的にデータを書き直すリフレッシュ動作が必須。
各選択肢の解説
- b:「製造時にデータが書き込まれる、マイクロプログラム格納用」=マスクROM。
- c:「専用装置で書込み、紫外線で消去」=EPROM(Erasable PROM)。
- d:「フリップフロップで構成、高速、キャッシュ用」=SRAM(Static RAM)。
覚え方・ひっかけ注意
DとSの対比:Dynamic=動的(リフレッシュ要・遅い・安い・大容量)/Static=静的(リフレッシュ不要・速い・高い・小容量)。「主記憶=DRAM、キャッシュ=SRAM」のセットで覚える。
理論的背景
DRAMは1セル=1T1C構造(1トランジスタ+1キャパシタ)で集積度が極めて高い。アクセスは「行(ロウ)選択→列(カラム)選択」の2段階で、これを高速化したのがSDRAM(同期式:CLK同期)→DDR SDRAM(Double Data Rate:CLKの立上り/立下り両方でデータ転送)。現在の主流はDDR5で、メモリ帯域は6400MT/s超。リフレッシュはおおむね64ms以内に全行を書き直す必要があり、リフレッシュ中はアクセス不可になるためメモリコントローラが分散制御する。
実務での使われ方
DRAM市場はSamsung・SK hynix・Micronの3社寡占。GPU向けには高帯域版HBM(High Bandwidth Memory:DRAMダイを縦に積層しシリコン貫通電極TSVで接続)が生成AI需要で爆発的に伸びている。サーバ向けにはECC RAM(誤り訂正符号付き)が標準。SRAMはCPUのL1〜L3キャッシュに使われ、近年は3D V-Cacheなど積層化が進む。
試験での位置づけ
FE科目Aで毎回1〜2問はメモリ系(DRAM/SRAM/ROM種別、キャッシュ階層、リフレッシュ動作)が出る最頻出領域。応用情報・エンベデッドシステムスペシャリストでは不揮発性メモリ(NOR/NANDフラッシュ、3D NAND、MRAM/ReRAM)との比較、組込み用途の選定が問われる。
選択肢の発展補足
ROM系統の整理:マスクROM(製造時書込み・書換不可)→PROM(一度だけ書込可)→EPROM(紫外線消去)→EEPROM(電気的消去・バイト単位)→フラッシュメモリ(電気的消去・ブロック単位、NAND/NOR)。書換可能回数(耐久性)と読出/書込速度の特性差を押さえると、SSDのウェアレベリングなど応用問題に対応できる。
出典:IPA(情報処理推進機構)公式 基本情報技術者試験 平成21年度 春期 問22/ 公的機関配布資料につき出典明記の上引用。解説は合格ナビによる独自AI解説です。