SRAMとDRAMの使い分けとは？

SRAMとDRAMの使い分けの意味

SRAMはフリップフロップで1ビットを保持し高速だが、1ビットに6個程度のトランジスタを使うため大容量化と低価格化に向かない。DRAMはコンデンサの電荷で保持するので集積度が高く安価だが、リフレッシュが必要で遅い。この特性差がキャッシュと主記憶の役割分担を決める。

SRAMとDRAMの使い分けの具体例

サーバCPUのL1〜L3キャッシュ数十MBはSRAM、主記憶64GBはDRAMで構成する。1ビット当たりの単価はSRAMが1桁以上高く、全メモリをSRAMにすると同じ予算で搭載できる容量が数百分の1になる。速度が要る狭い領域だけSRAMに振る、という設計判断になる。

SRAMとDRAMの使い分けは試験でどう引っ掛けられる？

「SRAMは不揮発だから電源を切っても消えない」は誤り。SRAMもDRAMも揮発性で、不揮発なのはROMやフラッシュメモリ。SRAMはリフレッシュが不要なだけで、待機中もリーク電流を消費する。

SRAMとDRAMの使い分けと関連する用語

• DRAMのリフレッシュ動作
• 論理回路と半導体メモリ
• 記憶階層とキャッシュのヒット率

SRAMとDRAMの使い分けが出た過去問

• PCに利用されるDRAMの特徴に関する記述として、適切なものはどれか。

  正解：主記憶装置に利用される。

  要点：DRAMは揮発性で安価・大容量、主記憶に使われる

  DRAMは、記憶素子にコンデンサを用いるため定期的な再書込み（リフレッシュ）が必要な揮発性メモリである。構造が単純で大容量化しやすく単価も低いことから、主記憶装置として広く使われる。速度で勝るSRAMは構造が複雑で高価なため、主にキャッシュメモリに用いられる。

  出典：平成21年度 秋期 ITパスポート試験 問83（IPA）

• 媒体①〜⑤のうち、不揮発性の記憶媒体だけを全て挙げたものはどれか。①DRAM ②DVD ③SRAM ④磁気ディスク ⑤フラッシュメモリ

  正解：②, ④, ⑤

  要点：DRAM・SRAMは揮発性、光/磁気ディスクとフラッシュメモリは不揮発性

  不揮発性とは電源を切っても記録内容が保持される性質である。光ディスク、磁気ディスク、フラッシュメモリはいずれも電源が不要で内容を保持する。一方、DRAMとSRAMは主記憶やキャッシュに使われる半導体メモリで、電源を切ると内容が消える揮発性メモリである。

  出典：平成24年度 秋期 ITパスポート試験 問58（IPA）

• DRAM, ROM, SRAM, フラッシュメモリのうち、電力供給が途絶えても内容が消えない不揮発性メモリはどれか。

  正解：ROMとフラッシュメモリ

  要点：不揮発性はROMとフラッシュ、DRAM・SRAMは揮発性

  不揮発性メモリは電源を切っても記憶内容が保持されるもので、ROMとフラッシュメモリがこれにあたる。一方、主記憶に使われるDRAMやキャッシュに使われるSRAMは揮発性で、電力供給が止まると内容が失われる。

  出典：平成25年度 春期 ITパスポート試験 問63（IPA）

• メモリに関する説明のうち，適切なものはどれか。

  正解：DRAMは，定期的に再書込みを行う必要があり，主に主記憶に使われる。

  要点：DRAMはリフレッシュが必要な主記憶用メモリ

  DRAMはコンデンサに電荷をためて記憶する方式で、放置すると電荷が失われるため定期的な再書込み（リフレッシュ）が必要になる。構造が単純で大容量化しやすく安価なため、主記憶に広く使われる。SRAMは高速だが揮発性でキャッシュ向き、ROMは読出し専用、フラッシュメモリは書換え可能な不揮発性メモリという整理で覚えるとよい。

  出典：平成30年度 春期 ITパスポート試験 問76（IPA）

• コンピュータの記憶階層におけるキャッシュメモリ、主記憶及び補助記憶と、それぞれに用いられる記憶装置の組合せとして、適切なものはどれか。

  正解：キャッシュメモリ:SRAM 主記憶:DRAM 補助記憶:SSD

  要点：記憶階層はSRAM→DRAM→SSD/HDDの順に低速大容量

  記憶階層は、高速だが高価で容量の小さいものから順に、キャッシュメモリ・主記憶・補助記憶と並ぶ。キャッシュには高速なSRAM、主記憶には大容量で安価なDRAM、補助記憶には電源を切っても内容が残るSSDやHDDが用いられる。

  出典：令和1年度 秋期 ITパスポート試験 問60（IPA）