基本情報 2022 サンプル問題 問19:テクノロジ系に関する問題
DRAM の特徴はどれか。
- a書込み及び消去を一括又はブロック単位で行う。
- bデータを保持するためのリフレッシュ操作又はアクセス操作が不要である。
- c電源が遮断された状態でも,記憶した情報を保持することができる。
- dメモリセル構造が単純なので高集積化することができ,ビット単価を安くできる。 - 14 -正答
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答えは d「メモリセル構造が単純なので高集積化することができ,ビット単価を安くできる」 です。
DRAM はパソコンの「メインメモリ」によく使われる部品。中身は「コンデンサ(電気をためる小さな容器)+スイッチ1個」というシンプルな部屋がたくさん並んだ構造です。
部屋がシンプル=小さく作れる=同じ面積にたくさん詰め込める=1ビットあたりの値段が安くなる!というメリットがあります。
ただし、容器の電気は時間とともに漏れちゃうので、定期的に水(電気)を入れ直す作業=リフレッシュが必要、というのが弱点です。
👉 覚え方:D=ダイナミック=動かないと忘れる=リフレッシュ必須=でも安くて大容量。
ほかの選択肢:a はフラッシュメモリ(USB メモリの中身)/b・c は SRAM やフラッシュメモリの特徴で、DRAM とは逆。
なぜこれが正解か
正解は d。DRAM(Dynamic RAM)のメモリセルはコンデンサ1個+トランジスタ1個(1T1C 構造)と非常に単純。これにより高集積化が可能でビット単価が安く、大容量化に向く。PC のメインメモリに広く採用される理由。
各選択肢の解説
- a:書込み・消去をブロック単位で行うのはフラッシュメモリ(NAND 型)の特徴。
- b:DRAM はコンデンサの電荷が漏れるため定期的なリフレッシュ操作が必須。記述は逆で、これは SRAM の特徴。
- c:電源が遮断されても情報を保持するのは不揮発性メモリ(フラッシュ、EEPROM、ROM 等)の特徴。DRAM は揮発性。
覚え方・ひっかけ注意
DRAM = Dynamic = 動的(リフレッシュ要)/SRAM = Static = 静的(リフレッシュ不要)。SRAM はフリップフロップ構成(6T 構造)で高速だが高価・大容量化困難でキャッシュメモリ用途。DRAM/SRAM/フラッシュの3者比較表を作って一気に覚えるのが効率的。
理論的背景
DRAM セルは1個のキャパシタ(情報保持)と1個のアクセストランジスタ(読み書き制御)からなる1T1C構造。キャパシタの電荷は数十ミリ秒で漏洩するため、リフレッシュ回路が一定間隔で全セルを読み出し・再書き込みする必要がある(典型的に 64ms 周期)。読み出しは破壊読み出しで、読み出し後に再書込みが必要。一方 SRAM は6個のトランジスタで構成されたフリップフロップでビットを保持し、電源供給中はリフレッシュ不要だが、面積コストが大きい。
実務での使われ方
- DDR SDRAM(DDR4/DDR5):PC・サーバのメインメモリ標準。クロックの立ち上がり・立ち下がり両方でデータ転送。
- LPDDR:モバイル端末向け低消費電力版。
- HBM(High Bandwidth Memory):DRAMダイをTSV(Through-Silicon Via)で垂直積層、GPU・AIアクセラレータ向け超広帯域。
- 3D XPoint(Optane):DRAM と SSD の中間に位置する不揮発メモリ(製造終了したが概念は重要)。
試験での位置づけ
基本情報のハードウェア・記憶装置分野で頻出。メモリ階層(レジスタ→キャッシュ(SRAM)→主記憶(DRAM)→補助記憶)、メモリインタリーブ、ECC(誤り訂正符号)、ロウハンマー攻撃(DRAM 物理的特性を悪用する攻撃)まで応用情報・高度試験では問われる。
選択肢の発展補足
- a フラッシュメモリ:NAND 型はブロック消去(数百KB単位)、NOR 型はバイト単位読み出し可。SSD は NAND 型ベース。
- b SRAM:CPU の L1/L2/L3 キャッシュに使用。アクセス速度 1-10ns 級。
- c 不揮発性メモリ:FeRAM・MRAM・ReRAM 等の新世代不揮発メモリも研究中で、近年の出題傾向に注意。
- DRAM の歴史:1970年 Intel 1103(初の商用 DRAM、1Kbit)→現在は DDR5 で1チップ 16Gbit 級。摩天楼的進化。
出典:IPA(情報処理推進機構)公式 基本情報技術者試験 2022 サンプル問題 問19/ 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。