【初心者向け】メモリの規格の種類~RAM/DRAM/SDRAM/DDR/DIMMについて~

サーバのメモリというと、DDR SDRAM-DIMMという種類であるのが一般的です。この用語について簡単に解説します。

RAMとは

まずは DDR SD[RAM]-DIMM の RAM の意味から。

RAMとはRandom Access Memory(ランダムアクセスメモリ)の略です。昔のメモリはシーケンシャルアクセスのメモリしかありませんでした。

シーケンシャルアクセスなメモリとは、メモリの情報を読み取る際、必ずメモリアドレスの先頭から読み込んでいかなければならない方式です。なのでメモリの最後尾の情報を吸い上げたいとき、メモリ内のすべての情報を読み込む必要がありました。

が、これではあまりに効率が悪いので、メモリアドレスの途中での読み込みが可能な RAM が登場しました。

あまり関連は無いのですが、なぜか ROM(Read Only Memory)=読み込み専用メモリと対の言葉かのように、RAM=読み書き可能メモリ と表現されることが多いです。

DRAMとは

Dynamic RAMの略で、リフレッシュ動作が必要なRAMです。DRAMはコンデンサに電荷が有るか否かでbitが1か0かを判定しますが、コンデンサは電池と同じく自然放電するものなので、リフレッシュ動作により定期的に充電する必要があります。

構成は1bitにつきコンデンサ1つとトランジスタ1つの単純なものです。そのため、安価で大容量向けです。PCやサーバのメインメモリとして使われます。

これと対を成すのが SRAM (Static RAM) です。これはコンデンサを使わないためリフレッシュ動作が不要消費電力も小さいですが、構成が複雑でbit単価も高価です。マイコンのメモリやRAIDコントローラのキャッシュとして使われます。

SDRAMとは

Synchronous DRAMの略で、クロック信号と同期して動作するDRAMです。

SDRAM登場前のDRAMは、いつでもメモリアクセスを受け付ける状態でしたが、以下の点で非効率でした。

  • その処理がRead(読み込み)なのかWrite(書き込み)なのかをOE回路とWE回路で01を指定し、さらにどのメモリアドレスへの処理なのかをCAS回路とRAS回路で01を指定し、その上でデータ転送を開始するため、一連の準備に時間がかかる

その他の課題も多数あったため、その解決策としてSDRAMが誕生しました。

マザーボードのシステムバスクロック(外部クロック)を認識し、ビットの立ち上がりのタイミングで、コマンド(Read/Write以外にも複雑なコマンドを実装)とアドレス、データを準備なしに一気に送ることで処理を速めることができました。

DDR

DDRとは、Double Data Rateのことで、SDRAMのデータ送受信制御方式の1つです。通常のSDRAMは、クロックの立ち上がり時(0->1)の時のみ、(コマンドから始まる)データを受け取ることができるのですが、DDRでは立ち下げ(1->0)の時もデータを受け取ることができます。

世代によって性能が異なります。現在サーバのメモリはDDR4が主流です。

DIMM

DIMMとは、Dual Inline Memory Module のことで、それまでのSIMMと異なり、表裏で異なる信号を出力できる、これまた効率が良くなった方式です。

サーバの選定でのポイント

上記はある意味前提と考えてよく、サーバの選定時にメモリで気にする必要があるのは、メモリのサイズ、周波数と拡張性くらいなものです。

周波数はDDR4-の後に続く数字がそれに当たります。例えばDDR4-2133であれば2133MHzになります。

メモリのサイズと拡張性は一緒に考える必要があり、メモリスロットが何個あるか、1つのメモリスロットに搭載するメモリをどのくらいのサイズにするか、を考え、余ったメモリスロットがそのまま拡張性になります。

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