読書録~看書便條~

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【メモ】よくきくけど、よくわかっていない半導体

読書録ではない記事だが、お許しを。
最近、半導体について話を聞くことが多い。しかし、半導体の消費者(Customer)として生活していると、聞いたことがあっても意味が解らない言葉が多くある。
今回は、頭の整理をかねて、その辺をまとめてみた。

そもそも半導体というくくりが大きい

半導体といってもいろいろな種類がある。
そもそも「半導体」という言葉は、電気を通さない絶縁体と電気を通しやすい導電体の、中間的な物質を指す。
ただ、一般的な市場では集積回路(IC)などの電子部品を指す言葉として使われることが多くなっている。
ここでは、タイピング時間の節約もかねて、ICと記載する。
ICにはロジックとメモリがある。ロジックは論理、メモリは記憶をつかさどる。
  • ロジック→CPU(中央処理装置)など
  • メモリIC→DRAM、NANDなど

メモリICの種類

メモリICはさらに枝分かれする。よく聞く(けどよくわかっていない)のがDRAMとNAND。だが、いきなりそこを整理する前に、すこし大きなくくりからみていく。

揮発性メモリと不揮発性メモリ

揮発性は、電源を切ると記憶が消えることを指す。代表的なものは、DRAMSRAMなど。ちなみに、RAMとはRandom Access Memoryの略。
DRAMはダイナミックRAMの略で、記憶内容を保持するために定期的にリフレッシュ動作が必要となり消費電力が大きい(この必要がないのがSRAM)。
ただ、DRAMSRAMに比べると構造が単純なため、安価で大容量化しやすい点がメリット。
パソコンなどのメインメモリ(主記憶装置)として採用されることが多いらしい。

(参考)半導体メモリの種類と特徴|IT Insight|Rentec Insight|レンテック・インサイト|オリックス・レンテック株式会社 (orixrentec.jp)

不揮発性メモリ

不揮発性メモリは電源を切っても記憶が保存されるもののこと。主記憶装置より、外部記憶装置がメイン用途。
  • ROM:Read Only Memoryの略。CD-ROMとかイメージするといい。電源を切っても記憶は保たれるが「ROM」のごとく、読む専で上書きが不可。
  • フラッシュメモリ:CD-ROMと異なり後からデータの書き換えが可能。
フラッシュメモリは、データを記憶する最小単位である「メモリセル」と呼ばれる回路構成を敷き詰めた構造となっており、直列つなぎがNAND型、並列つなぎがNOR型とよばれる。
こちらのウェブサイトを見ると、NOR型もNAND型も用途に応じて使用されているとのこと。ただ、フラッシュメモリ市場の中を見ると、最近はNAND型が主流らしい。

NAND型フラッシュメモリ

NAND型はNOR型に比べ回路が小規模で高集積化に向いており、同世代で比較すると低価格化・大量化がしやすい。
ちなみに、NAND型は記憶が上書き可能だが、フラッシュメモリの原理上、直に書き換えすることはできず、一旦消去してから書き込み直さなければならない
各メモリセルは自分を含むブロックのいずれかのセルが書き換えられる度に消去と再書き込みが繰り返されるため、ブロックの小さいNOR型より書き換え寿命に到達しやすく、またNOR型と比較すると情報が消えるリスクが相対的に高いという特徴もある。
 
ここまで整理して、やっとクリアになった気がする。
DRAM、NANDってよく聞くけど、同じメモリでも種類が違うものだったのかあ。すっきり。