メモリの基礎知識 

パソコンのメモリについて

単純にメモリと言ってしまうといくつもの種類があるわけですが、パソコンパーツのメモリ(主記憶装置)についてのお勉強です。

メモリの役割の説明は人と机の関係でよく例えられます。
作業する人が CPUで机の作業スペースがメモリで引き出しがハードディスクです。
作業スペースが広い方が人はいろいろな作業を快適にできるので作業効率が上がります。作業スペースが無くなると仕方がないので、使わない物などを引き出しにしまってスペースを空けようとします。引き出しにしまった物を再度使う時には取り出すのに時間がかかります。

この引き出しに入れなくてはいけなくなった状態をスワップすると言います。スワップするとメモリよりもアクセス速度が遅いハードディスクにある仮想メモリに一時的に退避されてしまい、仮想メモリのファイルにアクセスしたときにレスポンスが著しく低下してしまします。

初心者がよく勘違いするのが、「メモリを増やせば早くなる」と思っていることです。というのもスワップしている場合にメモリを増やすとスワップしなくなるので当然早くなったように感じますが、早くなったのではなくて本来のスピードに戻っただけなのです。
WindowsXP 以前のメーカー製パソコンは搭載メモリが比較的少なかった物が多いのと、メモリ増設はスロットの空きさえあれば比較的簡単にできるのでパソコンが遅いと感じる場合にメモリ増設が薦められます。しかし、スワップしていない状態のパソコンが遅い場合はメモリ以外に原因がある可能性が高いので、メモリを増設しても早くなることはありません。

高速なメモリを使用すれば処理速度は上がりますが、使える規格はマザーボード(チップセット)によって決まっているので基本的にメモリーの交換のみで早くするということは不可能です。

スワップしているかどうか確かめる方法はタスクマネージャのパフォーマンスにあるコミットジャージと物理メモリを見ることで確かめることができます。
コミットジャージ(最大値) > 物理メモリ(合計)であればスワップが発生している場合があります。
コミットジャージ(合計) > 物理メモリ(合計)であれば現在スワップが発生しています。

実際にはCPUでの演算結果が一時的に保存されたり、アプリケーションが一時的な作業領域として使用したりします。
Windows Vistaやイラストレーターなど「メモリを喰う」と表現されるのは、この作業領域を多く必要とするということです。

どのようなアプリケーションがメモリを多く使用しているか調べるにはタスクマネージャのプロセスタブのメモリ使用量を見れば一目瞭然です。
一つのアプリケーションがどんなにメモリを使用していようとも、結果的にはコミットチャージの最大値が物理メモリの合計を上回ることがなければ、メモリの増設をする必要性はありません。

メモリの種類

メモリ(主記憶装置)はDRAM(Dynamic Random Access Memory)の中の種類で、SDRAM(Synchronous DRAM)やDDR SDRAM(Double Data Rate SDRAM)が使用されています。
SDRAMはPentium IIからPentium Ⅲ時代に使用されていたメモリです。その後、より高速なDDR SDRAMが使用されるようになり、DDRもさらに高速なDDR2そしてDDR3へと進化していきます。

どのタイプのメモリが使用できるかはマザーボードのチップセットによって決まり、端子の形状もそれぞれ違います。

デュアルチャンネル、トリプルチャンネル

パソコンの構成がデュアルチャンネル対応であれば2枚又は4枚、トリプルチャンネル対応であれば3枚又は6枚挿すことによってより高速に動作するようになります。
デュアルチャンネルやトリプルチャンネルで使用するメモリは同メーカー、同規格、同容量、同ロットが基本なのでセットで販売されている物を購入した方がよいでしょう。どうしてもセット品を購入できない場合にはロットはともかくメーカー・規格・容量は同じものを使用したほうがトラブルも少ないです。
容量が違う場合はシングルチャンネルでしか動作しない場合があるので、必ずチップセットの仕様を確認してください。
Intelチップセット900番台以降の物ではチップセットに Intel Flex Memory Technologyという機能が搭載されており、不均衡な容量でも少ない方の容量分まではデュアルチャンネルで動作するようになっています。
規格が違う場合は速度の遅い方に合わせて動作しますが保障の限りではありません。

ECCメモリ(Error Correcting Code memory)

ECCは日本語に訳すと「誤り訂正符号」となる。メモリ・エラーの存在を検出するだけでなく、エラーが発生した個所(ビット)を特定して、これを正しいものに修正する機能を持ったメモリのこと。

ECCメモリでは、エラーの検出を行うため、冗長ビットが必要になる。冗長ビットは、データ・バス幅に応じたハミング・コード(バス幅をNとすると、N を底とする2の対数をとり、この結果に2を加える)により算出できる。例えば、64bitなら、8bitの冗長ビットが必要となる。

ECC機能を使う場合は、チップセットやBIOSがECCに対応している必要があり、搭載メモリのすべてがECC対応でなければならない。最近は、メモリ自体の信頼性が高まっていることもあり、一般普及型パソコン(パーツ)ではECCをサポートしていないことが多いようです。一方、高い信頼性が求められるサーバでは、標準でECCがサポートされており、ECCメモリの利用が可能になっています。

 

必要メモリ容量

Windows Meでは256MB以上搭載するとエラーが発生するようなトラブルもありました。
Windows XP以降ではそのようなトラブルはありませんが、OSが認識できるメモリのサイズはWindows OSのアーキテクチャやエディションによって決まっています。
64bit Windows 7 Professional以上のエディションでは192GBものメモリが認識可能です、すごいですね(・∀・)

また、必要容量としてはWindows XPではサービスパック1の頃は512MBで十分でしたが、サービスパック2以降では実用性を考えると1GB以上搭載していないとすぐにスワップしてしまうほどメモリの使用量が多くなりましたので長年使用しているうちに動作がもたつき始めてきたと感じる場合にはメモリの使用量のチェックをしてみると良いでしょう。
メモリの価格が安くなったということもあり、Vistaや7では2GB以上が標準になってきています。

メモリの性能など

メモリを見る

メモリ各所名称

DRAMと呼ばれる半導体がデータ保存部分で、主にCPUとのやり取りが行なわれます。また、DRAMに保存されたデータは電源を切ると消えてしまいます。

メモリバンク

チップセットにはメモリBANK数に制限があります。
メモリバンクとはメモリコントローラがメモリを管理するときの単位となる、一定の容量を持ったメモリの集合のことです。

ただ、メモリには通常バンク数の記述は表示されていない為、使用している(購入しようとしている)メモリのバンク数が解りにくい。もし、6枚以上の多くのメモリを挿した時にトラブルが起こった場合は、メモリの挿す枚数を最小枚数まで減らしてみると良いでしょう。
メモリの挿す枚数を減らし、その枚数でどのメモリを使用しても問題ないのであれば、メモリの不良ではなくメモリのバンク数の問題である可能性が高いです。

4枚以上メモリを使用する場合にはメモリのバンク数制限に引っかかる場合がありますので、不安であれば購入時に店員に確認すれば調べてくれるかもしれません。

XMP

XMPとはIntel eXtreme Memory Profileの略で、メモリのレイテンシパラメータや駆動電圧を書き込んでいるSPDを拡張し、オーバークロック時の動作クロックや駆動電圧、レイテンシなどを書き込んでおき、対応BIOSからそれらのパラメータを読み込んで、自動的にメモリのオーバークロックを行なう機能のことです。

※注意※
チップセットX48・X58・P55等のインテルチップセットでは、メモリの設定でXMPを利用する方法があります。この場合にオーバークロックの設定が有効となるのは1組のみの場合のようで、メモリの取り付け枚数にも制限がでてきます。

X48・・・2枚
X58・・・3枚
P55・・・2枚

その他

少し話はそれますが、CPUの中にはDRAMよりも高速なメモリが存在します。
レジスタ(SRAM)とキャッシュメモリ(SRAM)です。キャッシュメモリはCPUによって1次キャッシュ、2次キャッシュ、3次キャッシュと複数個持つものもあります。
アクセス速度は

(早い):レジスタ > 1次キャッシュ > 2次キャッシュ > 3次キャッシュ > 主記憶装置(メモリ) > 補助記憶装置(ハードディスクなど):(遅い)

頻繁に使用するファイルの一時保存をアクセス速度の速い所から使用していく設計になっています。
私たちの見えないところでは、より重要なデータをより早い記憶装置にデータを保存し処理をなるべく早く行えるように動作しているのです。

DDRとPCの表記の違い

メモリの性能を表す値としてDDR2 800と表記する場合やPC-6400と表記する場合がありますが、この2つの表記は1つのメモリの性能を別々のいいかたで表したものになります。

DDRと表記されているのはメモリのアクセスクロックを示しています。アクセスクロックとはデータにアクセスする速さのことです。
PCの表記の方はメモリの最大転送速度のことを示しており、単位はMB/秒になります。
また、DDR-SDRAMメモリでは最大転送速度はアクセスクロックの8倍という相関関係もあります。

DDRの表記の方がアクセスクロックはバスクロックの2倍ということで、分かりやすいので使用されることが多いようです。

メモリの選び方

小難しい事をだらだらと書きましたが、2枚挿しや3枚挿しの場合のメモリ選びは意外と簡単で、マザーボードの仕様にあったメモリであれば何でもかまいません。

パーツショップではバルク品といってパッケージ無しの数千円で買える物があります。オーバークロックを考えていないのであればバルク品で問題ないでしょう。
少し値段は高くなりますが、メーカー品のメモリも最近では値段もお手ごろなので資金に余裕がある場合はメーカー品を購入してもよいと思います。

オーバークロックメモリは高価になりますが、ヒートシンクやクーラーが付属している物もありますが、オーバークロックしない場合はあまり意味がありません。特にヒートシンク付のメモリを使用する場合はケースのエアーフローが悪い場合にヒートシンクに熱が溜まってしまうので気をつけなければいけません。

先にも記載しましたが、X58マザーボードのようにメモリを6枚させるマザーボードではメモリのバンク数に制限があったり、大型のCPUクーラーを使用する場合などは干渉を気をつけなければいけませんのでカスタマイズする場合には少し注意が必要になります。

お勉強


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