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ULTIMATE メモリガイド

メモリとは?

入門

最近のコンピューターはメモリをいくら積んでいても十分足りるということが少なくなりました。つい数年前まではPC(パーソナルコンピューター)には1MBか2MBのメモリがあれば十分でした。しかし今日では、ほとんどのシステムが基本的なアプリケーションを動作させるために、128MB以上のメモリを必要とします。さらにグラフィックやマルチメディアを快適に動作させるには512MB以上のメモリが必要になります

1981年マイクロソフトのビルゲイツ氏はこう述べました。「640KB(1MBの1/2)あれば十分であろう」。20数年間の進歩がここからわかります

メモリは「容量があればあるだけ良い」と言われています。ここでは、メモリについてのよくある疑問を解決するための詳細な情報をご提供しています

コンピューターでのメモリの役割

コンピューター業界の人々は、RAM(Random Access Memory)を一般的に「メモリ」と言う用語を使用します。コンピューターはコンピューターが指示したタスクを実行するために、データや命令を一時的にメモリに保存します。コンピューターのCPU(Central Processing Unit)はこれにより、素早く処理を実行することができます。

例えば、CPUがワープロソフトなどのアプリケーション・プログラムをメモリに読み込ませると、このアプリケーション・プログラムが効率的に処理されます。つまりメモリに一時保存しておくことでCPUが命令を素早く実行できるのです。
RAM/Hard Drive/CPU interaction
コンピューターの動きは、まずキーボードから入力することからはじまります。CPUはその入力された命令を解釈して、ハードディスクにプログラムやデータをメモリに読み込ませるように命令します。データがメモリに読み込まれると、ハードディスクからその都度データを取り出すよりも、はるかに早くCPUは命令を事項することができます。

CPUに対するメモリの役割とは、例えば、わざわざその度にストレージ(ドライブ)の階層奥深くに保存されているデータやファイルを探しに行くのではなく、デスクトップの画面上に必要なファイルやアプリケーションのショートカットのアイコンを置いて作業効率を高めることに似ています。

メモリとストレージの違い

しばしば、「メモリ」と「ストレージ」の容量を説明するとき混乱する場合があります。「メモリ」の容量はコンピューターに組み込まれたRAMの容量のことで、「ストレージ」の容量はコンピューターのハードディスクの容量のことです。この違いをわかりやすくするために、コンピューターをオフィス、机をメモリ、ファイルキャビネットをハードディスクとして例える場合があります

Work table ファイルキャビネット(ハードディスク)から作業に必要なファイルと取り出して、作業している間は、あなた(CPU)が使うために机(メモリ)に並べられます。こうすることで、あなた(CPU)が効率よく作業することができるのです。
このように、作業に必要なファイルを机(メモり)に並べなければ、作業効率を悪くなり全体の作業も減速させます。また、机(メモリ)もファイルを素早く検索するために適切なスペース(容量)が必要となります。

「メモリ」と「ストレージ」には大きな違いがあります。コンピューターの電源をオフにしたとき「ストレージ(ハードディスク)」は保存されている情報はそのまま残りますが、「メモリ」に保存された情報はすべて消えてしまいます。

メモリと性能

コンピューターにメモリを増設するとパフォーマンスがあがります。しかし、CPUが作業するために必要とする情報の為にメモリの領域が十分になければ、仮想メモリをハードディスクにつくります。これは「スワップ」とよばれ、システムのパフォーマンスを下げることになります。通常のコンピューターではCPUがハードディスクにアクセスするために1200万ns、RAMにアクセスするためには200nsの時間がかかります。判りやすくすると、ハードディスクに4.5ヶ月時間を要するのに対し、メモリは3.5分の時間しか要しません


RAMとハードディスクとのアクセスタイム比較.


PCへのメモリ増設

今までにメモリを増設されたことがある方は、PCのパフォーマンスが向上することに気がついているはずです。メモリを増設することで、アプリケーションの起動が速くなり、ウェブページの表示も速くなります。また、いくつかのアプリケーションを同時に動作させることができます。すなわち、メモリを増設することでパソコンの作業が快適になり、さらにパソコンを長く使うことができます。

サーバーへのメモリ増設

サーバーの性能はネットワークに大きな影響を与えます。サーバーが十分に機能しないと、ネットワークにつながる各端末もパフォーマンスが下がります。PCのメモリ増設は使用する人のみに影響しますが、サーバーにおけるメモリ増設はサーバーにアクセスするすべての端末や人々影響を与えます。

サーバーへのメモリ増設の効果をより理解するために、民間の調査会社「Mindcraft」が調査したベンチマークの結果を参考にしてください。MindcraftはWindows 2000 Advanced Server、Sun Solaris 9.0、Red Hat Linux 8.0、DBMS serverを使って調査しました。これは、サーバーの性能がCPUのアップグレードに代わる手段としてメモリを増設することによりどれだけパフォーマンスが向上するかという調査です。

Mindcraftの調査結果では、Windows2000、Solaris、Linuxの各サーバーにおいてはメモリを増設したことで最大40％のパフォーマンスが向上することを発見しました。さらにはDualプロセッサが搭載されているDBMSシステム上では512MBから4GBに増設した場合に1000%以上もパフォーマンスが向上しました。

WEB サーバーテスト

一般的に、Webサーバーはハードウェア、オペレーティングシステム、サーバー管理ソフトウェア、TCP/IPプロトコル、アプリケーションソフト、Webサイトデータで構成されています。クライアントもしくはWeb閲覧者は通常HTTP要求でWebサーバーにアクセスします。 Mindcraftは、Webサーバー性能をテストするために“SPECweb99”を使用しました。 “SPECweb99”はクライアントから静的・動的なページ要求を出し、ウェブサーバに負荷をかけて性能を測定します。 このベンチマークテストはインターネットサービスプロバイダ(ISP)がWebサーバで想定される負荷をシミュレートするときに使われます。 Webサーバーのテスト結果は以下の通りです。

表1: メモリ増設によるパフォーマンスの変化- 1CPU (Windows 2000 Server)
  増設メモリ容量
ベースメモリ容量 1GB 2GB 4GB
512MB 31% 46% 48%
1GB   11% 13%
表2: : メモリ増設によるパフォーマンスの変化 - Dual CPU (Windows 2000 Server)
  増設メモリ容量
ベースメモリ容量 1GB 2GB 4GB
512MB 37% 76% 90%
1GB   29% 30%
表3: メモリ増設によるパフォーマンスの変化- 1CPU (Sun Solaris)
  増設メモリ容量
ベースメモリ容量 2GB 4GB
1GB 51% 63%
2GB   63%
表4: メモリ増設によるパフォーマンスの変化- Dual CPU (Sun Solaris)
  増設メモリ容量
ベースメモリ容量 2GB 4GB
1GB 66% 82%
2GB   10%
表5: メモリ増設によるパフォーマンスの変化- 1CPU (Linux)
  増設メモリ容量
ベースメモリ容量 1GB 2GB 4GB
512MB 33% 48% 62%
1GB   11% 21%
表6: メモリ増設によるパフォーマンスの変化- Dual CPU (Linux)
  増設メモリ容量
ベースメモリ容量 1GB 2GB 4GB
512MB 53% 102% 125%
1GB   32% 47%

DBMSサーバーテスト

Mindcraftは、DBMSテストを行うためにOSDB(Open Source Database Benchmark)を使用しました。 OSDBはリレーショナルデータベースシステムのANSI SQL Standard ScalableとPortable(AS3AP)ベンチマークに基づいてAS3APベンチマークの中心に行います。このベンチマークは何種類かのデータベースの管理システム(DBMS)に対してシングルユーザーテストとマルチユーザテストを行います。 シングルユーザーテストはデータベースの読込み速度とインデックス作成機能を計測します

DBMSテスト結果は以下の通りです。
表7: メモリ増設によるパフォーマンスの変化- 1CPU (Windows 2002 Advanced Server)
  増設メモリ容量
ベースメモリ容量 1GB 2GB 4GB
512MB 9% 837% 1458%
1GB   762% 1334%
表8: メモリ増設によるパフォーマンスの変化- Dual CPU (Windows 2000 Server)
 
  増設メモリ容量
ベースメモリ容量 1GB 2GB 4GB
512MB 24% 1510% 1559%
1GB   1202% 1241%
表9: : メモリ増設によるパフォーマンスの変化- 1CPU (Sun Solaris)
  増設メモリ容量
ベースメモリ容量 2GB 4GB
1GB 376% 439%
2GB   439%
表10: メモリ増設によるパフォーマンスの変化- Dual CPU (Sun Solaris)
  増設メモリ容量
ベースメモリ容量 2GB 4GB
1GB 775% 1010%
2GB   27%
表11: メモリ増設によるパフォーマンスの変化- 1CPU (Linux)
  増設メモリ容量
ベースメモリ容量 1GB 2GB 4GB
512MB 50% 981% 1243%
1GB   620% 795%
Table 12: メモリ増設によるパフォーマンスの変化- Dual CPU (Linux)
  増設メモリ容量
ベースメモリ容量 1GB 2GB 4GB
512MB 52% 1357% 1477%
1GB   858% 937%


結論：メモリを増やすとパフォーマンスが向上する
Mindcraftはエンドユーザーが頻繁にアクセスするWebサーバーとDBMSサーバーの性能に注目しました。ベンチマークの結果、より多くのメモリを搭載すれば、オペレーティングシステムとDBMSはデータが保存されているストレージへのアクセスが少なくなり、パフォーマンスが向上することがわかりました




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