基本情報技術者 2019年 秋期 午前(科目A) 問20
問題文
DRAMの特徴はどれか。
選択肢
ア:書込み及び消去を一括又はブロック単位で行う。
イ:データを保持するためのリフレッシュ操作又はアクセス操作が不要である。
ウ:電源が遮断された状態でも、記憶した情報を保持することができる。
エ:メモリセル構造が単純なので高集積化することができ、ビット単価を安くできる。(正解)
DRAMの特徴はどれか。【午前2 解説】
要点まとめ
- 結論:DRAMはメモリセルが単純で高集積化が可能な揮発性半導体メモリで、ビット単価が安くなるため選択肢エが正解です。
- 根拠:DRAMは1トランジスタ+1コンデンサ(1T–1C)構造でセル面積が小さく高密度化できる一方、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。
- 差がつくポイント:FlashやSRAMとの比較で「ブロック消去」「リフレッシュ不要」「不揮発性」のどれに該当するかを瞬時に判定できれば確実に正解できます。
正解の理由
正解は エ です。DRAM(Dynamic RAM)は各ビットを1個のトランジスタと1個のコンデンサで保持する単純なセル構造を持ち、セル面積を小さくできるため高集積化が可能で、結果としてビット当たりのコスト(単価)が低くなります。問題の文言「メモリセル構造が単純なので高集積化することができ、ビット単価を安くできる」はまさにDRAMの代表的な特徴です。
よくある誤解
- DRAMは「リフレッシュ操作が不要」だと誤解する人が多いですが、DRAMはコンデンサの電荷を維持するために定期的なリフレッシュが必須です。
- 「電源を切ってもデータが残る」と思う人がいますが、DRAMは揮発性で電源断でデータを失います(不揮発性メモリと混同しないこと)。
- 「ブロック単位で消去・書込みを行う」はフラッシュメモリ系の特徴で、DRAMとは別物です。
解法ステップ
- 各選択肢のキーワードを把握する(ブロック消去/リフレッシュ不要/不揮発性/セル構造が単純)。
- DRAMの基本特性(1T–1C、揮発性、リフレッシュが必要、高密度・低コスト)と照合する。
- 特性と一致する選択肢を残し、他は該当する代表的なメモリ(SRAM、Flash、ROM等)に当てはめて除外する。
- 最終的に最も一致するものを選ぶ(今回はエ)。
選択肢別の誤答解説
- ア: 「書込み及び消去を一括又はブロック単位で行う。」
→ これはNAND型フラッシュなどの特徴です。フラッシュはブロック単位での消去が必要で、DRAMには当てはまりません。 - イ: 「データを保持するためのリフレッシュ操作又はアクセス操作が不要である。」
→ リフレッシュ不要なのはSRAM(静的RAM)や不揮発性メモリです。SRAMはフリップフロップでビットを保持しリフレッシュ不要ですが、面積が大きくコスト高です。DRAMはリフレッシュが必要です。 - ウ: 「電源が遮断された状態でも、記憶した情報を保持することができる。」
→ これは不揮発性メモリ(ROM、EEPROM、フラッシュメモリなど)の特徴です。DRAMは揮発性で電源断でデータ消失します。 - エ: 「メモリセル構造が単純なので高集積化することができ、ビット単価を安くできる。」
→ DRAMの代表的な利点そのものであり正解です。1トランジスタ+1コンデンサ構造が理由です。
補足コラム
- DRAMのセル構造は一般に「1T–1C」で、トランジスタはスイッチ、コンデンサが電荷を蓄えます。コンデンサの電荷は漏れるため、通常約(規格や実装で異なる)の周期でリフレッシュが行われます。
- DRAMは主に主記憶(メインメモリ)として使われ、SRAMはキャッシュ(高速だが高価)、フラッシュは補助記憶(不揮発性)という役割分担があります。
- DRAMの派生としてSDRAM、DDR、LPDDRなどの高速化/低消費電力化バージョンが存在しますが、基本特性(揮発性・リフレッシュ必要・高密度・低コスト)は共通です。
FAQ
Q: DRAMとSRAMの一番の違いは何ですか?
A: DRAMは1T–1Cで高密度・低コストだがリフレッシュが必要で揮発性、SRAMはフリップフロップ構造でリフレッシュ不要だが面積とコストが大きい点です。
A: DRAMは1T–1Cで高密度・低コストだがリフレッシュが必要で揮発性、SRAMはフリップフロップ構造でリフレッシュ不要だが面積とコストが大きい点です。
Q: DRAMはなぜリフレッシュが必要ですか?
A: データを保持するコンデンサは微小な電荷を蓄える方式で、電荷は時間とともに漏洩するため定期的に再書込み(リフレッシュ)して電荷を回復する必要があります。
A: データを保持するコンデンサは微小な電荷を蓄える方式で、電荷は時間とともに漏洩するため定期的に再書込み(リフレッシュ)して電荷を回復する必要があります。
Q: DRAMは電源を切るとデータはどうなりますか?
A: 電源断で蓄えた電荷が消失するためデータは失われます(揮発性)。
A: 電源断で蓄えた電荷が消失するためデータは失われます(揮発性)。
Q: 問題で「ブロック単位の消去」と言ったら何を連想すべきですか?
A: フラッシュメモリ(NAND/ NOR)を連想し、DRAMとは無関係だと判断できます。
A: フラッシュメモリ(NAND/ NOR)を連想し、DRAMとは無関係だと判断できます。
関連キーワード: DRAM、SRAM、フラッシュメモリ、メモリセル、リフレッシュ、揮発性、1T1C、主記憶、SDRAM、DDR

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