応用情報技術者 2019年 春期 午前2 問20
問題文
DRAMのメモリセルにおいて、情報を記憶するために利用されているものはどれか。
選択肢
ア：コイル
イ：コンデンサ（正解）
ウ：抵抗
エ：フリップフロップ
DRAMのメモリセルにおいて、情報を記憶するために利用されているものはどれか【午前2 解説】
要点まとめ
- 結論：DRAMのメモリセルは情報を記憶するためにコンデンサを利用しています。
- 根拠：コンデンサは電荷を蓄える性質があり、これを用いてビット情報の「0」「1」を表現します。
- 差がつくポイント：DRAMとSRAMの違いを理解し、DRAMがコンデンサ、SRAMがフリップフロップを使う点を押さえることが重要です。
正解の理由
DRAM（Dynamic RAM）は、各メモリセルにコンデンサとトランジスタを組み合わせて構成されます。コンデンサは電荷を蓄えることで情報の「1」や「0」を表現し、時間経過で電荷が漏れるため定期的なリフレッシュが必要です。これに対し、フリップフロップはSRAMで使われる回路で、電荷ではなくトランジスタの状態で情報を保持します。したがって、DRAMのメモリセルで情報を記憶するのはイ: コンデンサです。
よくある誤解
フリップフロップは記憶素子として使われるため、DRAMのメモリセルにも使われていると誤解されがちですが、実際にはSRAMの構成要素です。コイルや抵抗はメモリセルの情報記憶には用いられません。
解法ステップ
- DRAMの基本構造を理解する（コンデンサ＋トランジスタ）。
- 各選択肢の電子部品の役割を確認する。
- コンデンサが電荷を蓄える性質を持つことを思い出す。
- フリップフロップはSRAMの記憶素子であることを区別する。
- よって、DRAMの情報記憶に使われるのはコンデンサと判断する。
選択肢別の誤答解説
- ア: コイル
電磁誘導やフィルタ回路に使われるが、DRAMの情報記憶には使われません。 - イ: コンデンサ
電荷を蓄えて情報を記憶するため、正解です。 - ウ: 抵抗
電流制御に使われるが、情報の記憶には不適切です。 - エ: フリップフロップ
SRAMの記憶素子であり、DRAMのメモリセルには使われません。
補足コラム
DRAMは「動的」RAMと呼ばれ、コンデンサの電荷が時間とともに漏れるため、定期的にリフレッシュが必要です。一方、SRAMは「静的」RAMで、フリップフロップ回路により電荷の漏れを気にせず高速に動作します。DRAMは高密度・低コスト、SRAMは高速・高消費電力という特徴があります。
FAQ
Q: なぜDRAMはリフレッシュが必要なのですか？
A: コンデンサに蓄えた電荷は時間とともに漏れてしまうため、情報を保持するために定期的に電荷を補充するリフレッシュが必要です。
A: コンデンサに蓄えた電荷は時間とともに漏れてしまうため、情報を保持するために定期的に電荷を補充するリフレッシュが必要です。
Q: フリップフロップはどのようなメモリに使われますか？
A: フリップフロップはSRAMのメモリセルに使われ、電荷ではなくトランジスタの状態で情報を保持します。
A: フリップフロップはSRAMのメモリセルに使われ、電荷ではなくトランジスタの状態で情報を保持します。
関連キーワード: DRAM, コンデンサ、メモリセル、フリップフロップ、リフレッシュ、SRAM
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