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メモリ(RAM)について

Summary: 利用可能なさまざまなタイプのメモリー モジュールの図解ガイドと説明

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Article Content


Symptoms
ランダムアクセスメモリ(RAM)は、プログラムの実行に必要な情報を格納するコンピュータメモリです。ランダムアクセス メモリーとは、順序どおりではなく任意の順序つまりランダムに格納データにアクセスするタイプのデータ ストレージです。対照的に、その他のタイプのメモリデバイス(磁気テープ、ディスク、ドラムなど)の場合は、機械的な設計上の制約があるために、ストレージメディア上のデータに一定の順序でのみアクセスできます。

大半のコンピュータは最低限のメモリ容量を搭載して出荷されるので、メモリの増設は、コンピュータのパフォーマンスを向上させるための簡単で費用対効果の高い方法です。
 

メモリのタイプ 

SLN116405_ja__1icon Dellシステムは、特定の1種類のメモリだけを搭載して製造されていて、他の種類のメモリと交換できません。   
 
  • DDR-SDRAM(Double Data Rate-Synchronous DRAM)
    SDRAMが進化したタイプで、1クロックサイクルに転送可能なメモリ容量が2倍になります。DDR-SDRAMはSDRAM IIまたはDDRAMとも呼ばれます。
     
  • SDRAM(Synchronous Dynamic RAM)
    このタイプはSIMMパッケージとDIMMパッケージで販売されていて、次の2つの構成があります。
    • ノンパリティRAM(非ECC RAMとも呼ばれる)
      一般にパリティRAMよりも安価です。
    • パリティRAM(ECC RAMとも呼ばれる)
      一般に、大きなスプレッドシートやデータベースなど、大量のデータを処理する必要があるアプリケーションで使用されます。RAM固有のエラーを最小限に抑えるために追加回路が搭載されています。
    • パリティRAMとノンパリティRAMには通常は互換性はありません。
       
  • RDRAM(Rambus Direct RAM)
    Rambus, Inc.がSDRAMのハイパフォーマンス後継タイプとして開発しました。RIMMパッケージのみで販売されています。
 

SIMMSメモリ(RAM)に関する情報

SIMM(Single Inline Memory Module)はパッケージスタイルが古いメモリです。SIMMは大量生産された最初のメモリスティックです(図1)。
SLN116405_ja__2simm
図1:SIMM
 
SLN116405_ja__1icon SIMMは当初、小さい30ピン/8ビット形式でしたが、その後72ピン/32ビット形式にアップデートされました。30ピンSIMMは長さが約8.9cm、高さが約1.9cmで、通常は厚いSOJ(Small Outline J-lead)チップが8枚付属しています。72ピンSIMMは長さが約10.8cm、高さが約2.5cmで、SOJチップが8~16枚付属しています。

 
SIMM以前は、ほとんどのメモリがマザーボード上に直接搭載されていたので、増設するための空間はあまりありませんでした。SIMMのタイプには、ノンパリティパリティFast PageEDOなどがあります。

  • ノンパリティは、一時的な保管と検索に使用する単なる生メモリです。
  • パリティメモリは、格納データの誤り検出を行って、変更されたり壊れたりしていないかを使用前に確認します。
  • Fast Pageは、メモリのページング機能を最適化することによって、パフォーマンスを向上させます。
  • EDOは、書き込みと読み取りを同時に行うことで、メモリのパフォーマンスをさらに改善します。

スピード
SIMMの速度はナノ秒(「ns」または「nsec」)で測定され、通常は15ns未満です。システムのマニュアルで、ご使用のシステムのメモリ仕様を確認してください。

 

DIMMメモリ(SDRAM)に関する情報

DIMM(Dual Inline Memory Module)は、SIMMの次に大きなメモリテクノロジの進歩でした。DIMMは168ピン、64ビットの帯域幅を特徴としていて、Pentium搭載システムにSIMMメモリを2枚1組で装着する必要がなくなりました。(図1) DIMMは高さが約13.7cm、高さが約3.8cmで、小型TSOP(Thin, Small Outline Package)チップが8~16枚付属しています。
SLN116405_ja__4dimm
図1:DIMM - 168ピンSDRAM

SDRAM
その後、DIMMは進化して同期型DRAM(SDRAM)になりました。これは、同期グラフィックスRAM(SGRAM)から派生したもので、非常に高速ですがビデオカードメモリとしては高価です。SDRAMにはECC形式と非ECC形式があります。ECCメモリは、メモリエラーを検出するという点でパリティに似ています。ECCには小さなエラーを修正する機能が追加されているのでシステムは動作を続行できますが、パリティメモリはエラーを検出するとすぐにシステムを停止します。

スピード
SDRAMはシステムのフロントサイドバス(FSB)のバス速度と同期するようになったため、パフォーマンスが25%向上しました。速度はメガヘルツ(MHz)単位の周波数で測定されます。SDRAMは、一般にPC100(100MHz)とPC133(133MHz)の2種類で製造されています。PC100 SDRAMとPC133 SDRAMを混在させることはお勧めしません。システムのマニュアルで、ご使用のシステムの仕様を確認してください。
 

RIMMメモリ(RDRAMおよびCRIMM)に関する情報

RIMM(Rambus Inline Memory Module)は、2000年初めにハイエンドシステムのオプションとして一時的に採用されたメモリです(図1)。
SLN116405_ja__5rimm
図1:RIMM(Rambusインライン メモリー モジュール)Rambus, Inc.によって開発されたこのメモリー アーキテクチャ(RDRAMともいう)には、DRAMのパフォーマンスを最大1000%超える潜在能力がありますが、フロント サイド バスの速度が200MHzを超えない限りその能力は発揮されません。また、RDRAMはRDRAM向けに設計されたシステムだけで機能します。

Rambusシステムには次の2種類があります。当初は、シングルチャネルセットアップのシステムでした。その後、デュアルチャネル構成が使用され、パフォーマンスが向上するように最適化されました。デュアルチャネルシステムで最高のパフォーマンスを実現するには、チャネルバンクごとに同じRIMMをペアで装着する必要があります。1枚だけ装着したり、種類が混在する構成でも動作しますが、パフォーマンスは低下します。RDRAMにもECC形式と非ECC形式があります。
 
SLN116405_ja__1icon ECCメモリは、メモリエラーを検出するという点でパリティに似ています。ECCには小さなエラーを修正する機能が追加されているのでシステムは動作を続行できますが、パリティメモリはエラーを検出するとすぐにシステムを停止します。

 SDRAMと異なり、RDRAMはシリアル回路で動作します。つまり、回路が閉じてメモリがアクセス可能になるには、すべてのメモリスロットにメモリを装着する必要があります。RIMMを1枚だけ使用する場合は、他のスロットにCRIMM(Continuity Rambus Inline Memory Module)を装着する必要があります。これは、メモリが搭載されていない単なるモジュールです(図2)。

SLN116405_ja__7crimm
図2:CRIMM

スピード
RDRAMの速度はメガヘルツで測定されます。Rambusはその速度に従って命名されています。つまり、PC800 RDRAMは800MHzで稼働します。SDRAMと同様に、速度が異なるRDRAMを混在させることはお勧めしません。
   
SLN116405_ja__1icon 多くのRDRAMの仕様と特徴はPC800 RDRAMを基にしています。RDRAMにはPC600とPC700もあります。

 


DDR SDRAMメモリに関する情報

DDR SDRAM(Double Data Rate SDRAM)は事実上、現在利用可能な最も高度なメモリテクノロジです(図1)。SDRAMと同様、DDRはグラフィックスアーキテクチャの急激な進歩から誕生し、NVIDIAの初のGeForce256ビデオカードに導入されました。

SLN116405_ja__9ddr_dimm_01
図1:DIMM - 184ピンDDR-SDRAM

システムクロックの立ち上がりで読み取り/書き込みを実行するSDRAMとは異なり、DDRメモリはシステムクロックの立ち上がりと立ち下りの両方で読み取り/書き込みを実行するので、事実上メモリのパフォーマンスが2倍になり、全体のパフォーマンスがさらに大きく向上します。

スピード
速度はメガヘルツ(MHz)単位で測定されます。DDR-DSRAMでは、100MHz対応のPC1600から最大566MHz対応のPC4500まで、対応できる速度の種類は増え続けていて、時間経過とともにより高速に対応できる製品が発売されます。
 
SLN116405_ja__1icon DDR-SDRAM速度の詳細については、デルのナレッジ ベース文書「How do I determine the data rate, or speed of a DDR SDRAM memory module?(DDR SDRAMメモリー モジュールのデータレートあるいは速度を判断する方法)」(英語)を参照してください。」 

DDR2 メモリの概要
DDR2メモリについて

  • DDR2 SDRAMは、Double Data Rate Synchronous Dynamic Random-Access Memory Interface(データ倍速同期動的ランダムアクセスメモリインターフェイス)の略称です。これは元のDDR SDRAMの仕様の後継となるものですが、DDR3 SDRAMはDDR2 SDRAMの後継として規格化されたメモリです。DDR2には、DDRまたはDDR3に対して上位互換性も下位互換性もありません(このようなモジュールは、誤ったモジュールが取り付けられないよう設計済み)。
  • DDR2の内部クロックは、DDR外付外部クロック速度の半分程度の速度で動作します。DDRと同じ外付バスクロック速度で動作するDDR2メモリでは、レイテンシは高くなりますが同じ帯域幅を提供できます。また、DDRの2倍の外付データバスクロック速度で動作するDDR2メモリは、同じレイテンシで2倍の帯域幅を提供することもできます。最大転送速度のDDR2メモリモジュールは、DDRメモリモジュールの最大転送速度の2倍以上で動作します。
     
DDR3 メモリの概要
DDR3メモリとは
  • DDR3はメモリ技術において進化を続けており、既存のDDR2アーキテクチャからは、さらなる改良が図られました。主な改良点はI/Oバス速度の増加であり、含まれるメモリモジュール速度の4倍の速度で動作することが可能です。また、DDR3では512 MBから8 GBのチップを搭載できます。これによって、メモリモジュールサイズを最大16 GBまで拡張することが可能です。
SLN116405_ja__111344578883970.DDR
図 3: デスクトップPCのメモリモジュール(DIMM)の比較 

サポートされるバス速度データ:
  • DDR2-400/533/667/800/1066
  • DDR3-800/1066/1333/1600/1866/2133
     

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Last Published Date

21 Feb 2021

Version

4

Article Type

Solution