基本情報技術者 2015年 春期 午前(科目A) 問22
問題文
SRAMと比較した場合のDRAMの特徴はどれか。
選択肢
ア:主にキャッシュメモリとして使用される。
イ:データを保持するためのリフレッシュ又はアクセス動作が不要である。
ウ:メモリセル構成が単純なので、ビット当たりの単価が安くなる。(正解)
エ:メモリセルにフリップフロップを用いてデータを保存する。
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DRAMの特徴【午前解説】
正解の理由
正解は ウ です。DRAMは1ビット当たり1つのトランジスタと1つのコンデンサ(1T1C)で構成され、セル構成が非常に簡単かつ面積が小さいため、同じチップ面積で記憶できるビット数が多くなり、ビット当たりの製造コストが低くなります。これが「メモリセル構成が単純なので、ビット当たりの単価が安くなる」という選択肢の根拠です。
解法ステップ
- 選択肢のキーワードをチェック:キャッシュ、リフレッシュ不要、セル構成、フリップフロップ。
- 「キャッシュ=SRAM」「フリップフロップ=SRAM」「リフレッシュ不要=SRAM」など基本知識で即座に否定できる選択肢を除外。
- 残った選択肢がセル構成とコストに関するものなら、DRAMの1T1C構造による高密度・低単価を根拠に正解とする。
- 最終確認として「DRAMは動的、SRAMは静的」の違いを再確認する。
選択肢別の誤答解説
- ア: 主にキャッシュメモリとして使用される。→誤り。キャッシュには高速でリフレッシュ不要なSRAMが用いられます。DRAMは主記憶として用いられます。
- イ: データを保持するためのリフレッシュ又はアクセス動作が不要である。→誤り。DRAMはコンデンサの電荷保持のため定期的なリフレッシュが必要です。
- ウ: メモリセル構成が単純なので、ビット当たりの単価が安くなる。→正解。DRAMは1T1Cの単純セルで高密度化が可能なためビット単価が低いです。
- エ: メモリセルにフリップフロップを用いてデータを保存する。→誤り。フリップフロップはSRAMのセル構成(静的保持)であり、DRAMはコンデンサに電荷を保持します。
よくある誤解
- 「DRAMはキャッシュとして使われる」:キャッシュは高速でリフレッシュ不要なSRAMが主に使われ、DRAMは主記憶(メインメモリ)として使われます。
- 「DRAMはリフレッシュ不要」:逆で、DRAMはコンデンサの電荷が消えるので周期的なリフレッシュが必須です。
- 「フリップフロップ=DRAMの構成」:フリップフロップはSRAMのセル(静的保持)で使われ、DRAMはコンデンサに電荷を蓄える動的方式です。
補足コラム
- DRAMとSRAMの比較ポイント:速度(SRAMが速い)、密度(DRAMが高い)、電力(アイドル時はSRAMが有利だがリフレッシュで消費あり)、コスト(DRAMが安価)。
- DRAMの代表技術にはSDRAM、DDR、DDR2/3/4/5などがあり、インターフェース改善で転送速度を向上させていますが、セル構成の基本は1T1Cのままです。
- 試験対策のコツ:暗記するより「1T1C(動的)=DRAM、フリップフロップ(静的)=SRAM、キャッシュ=SRAM、主記憶=DRAM」とセットで覚えると応用が利きます。
FAQ
Q: なぜDRAMはリフレッシュが必要なのですか?
A: DRAMはコンデンサに電荷を蓄えてビットを表すため、電荷は時間とともに漏れるため一定間隔で読み書きして電荷を再補充する必要があります。
A: DRAMはコンデンサに電荷を蓄えてビットを表すため、電荷は時間とともに漏れるため一定間隔で読み書きして電荷を再補充する必要があります。
Q: キャッシュにDRAMが使われることは絶対にないですか?
A: 一般的なCPUキャッシュはSRAMですが、大容量キャッシュ層や特殊用途では別技術(eDRAMなど)を用いる例があります。ただし基本問題では「キャッシュ=SRAM」と覚えて問題ありません。
A: 一般的なCPUキャッシュはSRAMですが、大容量キャッシュ層や特殊用途では別技術(eDRAMなど)を用いる例があります。ただし基本問題では「キャッシュ=SRAM」と覚えて問題ありません。
Q: 「1T1C」と「6T」は何を意味しますか?
A: 「1T1C」は1個のトランジスタと1個のコンデンサで1ビットを構成すること、「6T」は6個のトランジスタ(フリップフロップ)で1ビットを構成することを示します。
A: 「1T1C」は1個のトランジスタと1個のコンデンサで1ビットを構成すること、「6T」は6個のトランジスタ(フリップフロップ)で1ビットを構成することを示します。
関連キーワード: DRAM、SRAM、1T1C、フリップフロップ、キャッシュメモリ、リフレッシュ、ビット単価、動的メモリ、静的メモリ、SDRAM、DDR

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