コンピュータメモリの種類説明: Flash、SSD、RAM、EEPROM、HDD

今日、コンピューターを購入または組み立てる場合、ハードディスクドライブ (HDD)が付属しており、プログラムやメディアストレージのためにアップグレードされたソリッドステートドライブ (SSD)が含まれているかもしれません。短期的なストレージのためにRAMが一定量搭載されています。買い物中にフラッシュ、EEPROM、EPROMといった紛らわしい用語を耳にするかもしれません。それぞれが何をするのか漠然とした理解を持っているかもしれませんが、それぞれの用語が状況によって同じ意味を持つことがあると知っているかもしれませんが、これらの特徴についての概要があなたに適したコンピューターを選ぶ手助けになるかもしれません。各タイプをどこで使用するか、それらの利点についての明確さを提供します。それでは一般的な質問から始めましょう。「RAMとは何ですか？」

ランダムアクセスメモリ (RAM) - RAM とは何ですか?

他のタイプのメディアとは異なり、メーカーは一時的にプログラムや追加情報を保存するためにランダムアクセスメモリ (RAM) を使用します。RAM では、一時的な保存ということはデバイスの電源が切れるとすべての保存されたデータが消えることを意味します。オペレーティングシステムや現在実行中のプログラムはこのタイプのストレージを利用し、この非常に高速で - そしてギガバイトあたりの費用が比較的高い - メディアがコンピュータの使用を加速させます。   コンピュータにプログラムを実行するのに十分な RAM がない場合、システムは仮想メモリとして HDD や SSD のメモリを代用することがあります。代用メモリを使用することでこれらのプログラムは実行可能ですが、パフォーマンスが著しく低下します。

ハードドライブ (HDD)

ハードドライブは、1956年にRAMAC 305システムの導入とともに世界に登場しました。データ容量は5MB（500万バイト）、価格は約50,000ドルで、この初期のドライブは今日では100ドル未満で購入できる多くのTB（1兆バイト）ドライブへと進化しました。簡単な検索で、200ドル強で8TBドライブを購入できることがわかります。

HDDの動作原理

ハードドライブは物理的にプラッターを回転させて、読み取りヘッドがプラッターの直径に沿って出入りできるようにします。プラッターを回転させることで、読み取りヘッドはさまざまな位置の磁気状態を読み取り、必要に応じてそれらを変更できます。HDDは、順番に配置された場合、100MB/秒単位でのデータの読み書きが可能ですが、データがドライブ内で物理的に分散されていると、アクセスが非常に遅く感じられることがあります。この種類のアクセス速度は、プラッターがどれだけ速く回転できるかにも部分的に依存します。これらのドライブは、5400、7200RPM、さらに速い速度の評価で見つけることができます。
 
過去60年間で、1ドルあたりのストレージスペースがほぼ数億倍という信じられないほどの増加を経験しました。これらの速度は、これらのデバイス内部で起こっていることを考慮すると、同様に驚異的に思えます。現在、この媒体は、重要な速度と信頼性の利点を持つSSDに取って代わりつつあります。

EEPROM

EEPROMは、電気的に消去可能なプログラム可能ROMを表します。EEPROMはどのように機能するのか、不思議に思うかもしれません。

• EEPROMは情報を磁気的に読み書きする代わりに、半導体技術を使ってビットを保存します。
• EEPROMは可動部品を必要とせず、HDDストレージのように、電源サイクルを通じて状態を維持できます。
• EEPROMは故障するまでに多くの書き込みサイクルに耐えることができ、一部は10,000回程度、他は1,000,000回以上になります。
• EEPROMは、現在テラバイト以上のデータ容量で入手可能なSSDドライブに使用されるフラッシュメモリの基礎としても機能します。

EPROM vs EEPROM

EEPROM は、リモートキーアクセスシステムからマイクロコントローラーボードまでのデバイスに見られます。EEPROM の名称の「電気的に消去可能」という部分は軽視されがちですが、このタイプのメモリを「EPROM」（消去可能プログラム可能な読み取り専用メモリ）と混同しないでください。EPROM チップは不揮発性で再プログラム可能ですが、チップのビットを消去するには紫外線が必要です。また、デジタル回路をプログラムするときに通常見られる電圧よりも高い電圧を必要とします。その結果、EPROM は頻繁に変更される情報を保存するのには適していません。

フラッシュメモリ vs SSDs

フラッシュメモリは、高速性と大容量を目的としたEEPROMの一種です。そのため、この技術に基づいて作られたフラッシュドライブは、親指ほどの小さなUSBメモリに何ギガバイトものデータを保存することができ、「thumb drives」という名前が付けられました。このコンパクトな設計をさらに推し進め、micro SDカードはおおよそ爪ほどのサイズで、通常は数十ギガバイト、あるいは数百ギガバイトの情報を保存することができます。より大規模になると、この種のメモリにさらに多くのデータを詰め込むことができ、おそらくコンピュータの主要な保存方法として機能するほどの容量を実現する可能性もあります。
 
SSDは、特にポータブルコンピューティングアプリケーションにおいて、HDDの使用を徐々に追い上げてきており、その理由は次の通りです：
1. SSDドライブはデータを位置に合わせて回転させる必要がなく、ミリ秒の一部分でランダムアクセスが可能です。
2. HDDに比べて、I/O性能が数倍高いです。
3. 可動部品がないために、低エネルギー消費と優れた信頼性もこれらのドライブの重要なメリットです。

SSDとHDDの利点と欠点

SSD技術の欠点は、ギガバイトあたりのコストが高いことです。しかし、保存するデータの量よりも速度が重要である高性能なアプリケーションでは、このタイプのドライブは費用に見合う価値があります。
 
この技術が進化するにつれ、SSDの市場シェアと容量が増加し続けると期待できます。利用可能なRAMの速度と容量の向上も続くでしょう。このように進化することで、コンピュータは、今日では想像できるだけのアプリケーションを処理できるようになるかもしれません。