リフレッシュとは？

リフレッシュの意味

DRAMのコンデンサに蓄えた電荷が漏れて消える前に、記憶内容を読み出して書き戻す動作。一定周期で全行に対して行う必要があり、その間は通常のアクセスができないため、帯域と消費電力への影響が問われる。

リフレッシュの具体例

64ミリ秒以内に全行を更新する規格で行数が8192なら、平均して約7.8マイクロ秒ごとに1行を処理する。まとめて実行するバースト方式と、間隔をあけて行う分散方式があり、後者は最大待ち時間を短くできる。

リフレッシュは試験でどう引っ掛けられる？

SRAMには不要な、DRAM特有の動作である。低消費電力のセルフリフレッシュはDRAM自身が制御するモードで、内容は保持されるが読み書きはできない。電源を切れば内容が失われる点は変わらない。

リフレッシュと関連する用語

• DRAM
• SRAM
• スリープモード

リフレッシュが出た過去問

• FeRAMの説明として、適切なものはどれか。

  正解：フラッシュメモリよりも書換え可能回数が多く、書換え速度も高速にできる。

  要点：FeRAMは不揮発でリフレッシュ不要、高速・高書換え耐性

  FeRAMは強誘電体の分極方向でデータを保持する不揮発性メモリで、電源を切っても内容が残り、リフレッシュも不要である。フラッシュメモリのように高電圧でブロック単位に消去する必要がなく、バイト単位に高速で書き換えられ、書換え可能回数も桁違いに多い。頻繁に書き換わる設定値やログの保存に向く。

  出典：平成28年度 春期 エンベデッドシステムスペシャリスト試験 am2 問13（IPA）

• アドレス線が10本で、1Mワードの容量をもつDRAMがある。リフレッシュのためにDRAM内の全ROWアドレスを51.2ミリ秒の間に少なくとも1回は選択する必要が…

  正解：50

  要点：リフレッシュ周期は規定時間をROW数で割って求める

  アドレス線が10本なので、ROWアドレスは2の10乗＝1,024通りある。この1,024行すべてを51.2ミリ秒以内に1回ずつ選択する必要があるので、1行当たりの平均間隔は51.2ミリ秒÷1,024である。51,200マイクロ秒÷1,024＝50マイクロ秒が平均リフレッシュ周期となる。

  出典：令和1年度 春期 エンベデッドシステムスペシャリスト試験 am2 問12（IPA）

• SRAMと比較した場合のDRAMの特徴はどれか。

  正解：メモリセル構成が単純なので、ビット当たりの単価が安くなる。

  要点：DRAMは1トランジスタ＋容量の単純構造で安価

  DRAMは1ビットを1個のトランジスタと1個のキャパシタという極めて単純な構造で実現するため、同じ面積により多くのビットを詰め込め、ビット単価が安くなる。その代わりキャパシタの電荷が漏れるので定期的なリフレッシュが必要で、アクセス速度もSRAMに劣る。この特性から主記憶に用いられる。

  出典：令和7年度 秋期 エンベデッドシステムスペシャリスト試験 am2 問9（IPA）