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ULTIMATE メモリガイド

いろいろな種類のメモリ

コンピューター好きの人たちは、持っているコンピューターや購入前のコンピューターについて、詳しく調べます。逆に好きでない人たちはほとんど調べることをしません。しかしながら、コンピューターを持っていると自然にシステムについて詳しくなっていき、システムに満足しなくなるとパワーアップを求めるようになります。特にメモリに関して増設を考えるようになることが多くなります。本章では、コンピューターのシステムのパフォーマンスが上がるように、メモリに関して詳しくご案内します。

モジュールのフォームファクター

メモリを分類する簡単な方法にフォームファクターで分類する方法があります。メモリモジュールのフォームファクターはサイズやピンの配置で分類されます。ほとんどのコンピューターは一種類のフォームファクターのみ対応していますが、一部のコンピューターは2つ以上のフォームファクターの内1つを選択して利用する場合のものもあります

SIMMS

SIMMは、「Single In-Line Memory Module」のことで、メモリチップは回路基板(PCB)上にプリントされ、システムボード(マザーボード)上のソケットに装着されます。

初期のSIMMは、8bitのデータ伝送が可能でした。後にCPUが32bitに対応したことで、32bitのデータ伝送が可能なSIMMが開発されました。この初期のSIMMと後期のSIMMはピンの数もしくはコネクタの種類で見分けることができます。初期のSIMMは30pinで「30pinSIMM」、後期は72pinで「72pinSIMM」と呼ばれるようになりました。

この2種類のSIMMの大きな違いは、72pinのSIMMが1.9cmほど長く、PCBの中間に小さい切れ目を持っていることです。下記の図は2種類のSIMMを比較したものです

SIMM
4-1/4" 72-Pin SIMM

SIMM
3-1/2" 30-Pin SIMM

Comparison of a 30-pin and a 72-pin SIMM


DIMMS

Dual In-line Memory Module(DIMM)はSIMMに良く似ています。システムボード(マザーボード)への取り付け方はSIMMと同じようにソケットに装着します。SIMMとの違いは、SIMMがPCB上のピンが裏表電気的に同じであるのに対し、DIMMは裏表独立したピンになっています。

DIMMにはさまざまなフォームファクターがあります.

168-pin DIMM: EDO and PC66/100/133 SDRAM

184-pin DIMM: DDR 200/266/333/400 DDR SDRAM

240-pin DIMM: DDR2 400/533/667/800 DDR-2 SDRAM

DIMMは一度に64bitのデータ伝送ができ、64bitもしくはそれ以上のメモリバスを使うコンピューターに使用されます。DIMMと72pinSIMMの違いは、モジュールの長さとPCBの切れ目、ソケットへの装着の方法です。このソケットへの装着方法はSIMMは若干斜めに装着するのに対して、DIMMはソケットに対して垂直に装着します。下記の図は168pinDIMMと72pinSIMMを比較したものです。


4-1/4" 72-Pin SIMM


5-1/4" 168-Pin DIMM

72-pin SIMM と168-pin DIMM 比較.


SO DIMMs

ノートパソコンで一般的に使用されるメモリはSO DIMMもしくはSmall Outline DIMMと呼ばれています。SO DIMMはノートパソコンなどの小さなスペースで使用されることを想定して作られているので、標準のDIMMよりコンパクトになっています。72pinのSO DIMMは32bit幅で144pinのSO DIMMは64bit幅でデータ伝送ができます。今日一般的になっているSO DIMMは144pinもしくは200pinのモジュールです。


2.35" 72-pin SO DIMM2.66" 144-Pin SO DIMM

72pinSO DIMM と144pinSO DIMM の比較


MicroDIMM (Micro Dual In-Line Memory Module)

MicroDIMMはSO DIMMより小さく、主にモバイルパソコンで使われます。MicroDIMMには144pinSDRAM、172pinDDR、214pinＤＤＲ２があります。

RIMMS と SO-RIMMS

RIMMはDirect Rambusメモリモジュールの登録商標です。RIMMはDIMMと似ていますが、ピンの使い方が異なります。RIMMは16bitのデータの集合体を伝送し、高速アクセスを可能にしています。しかしながら、この高速アクセスのため多くの熱を排出するため、ヒートスプレッダと呼ばれるアルミニウムの放熱板を装備しています

ヒートスプレッダと184pinRIMM.



SO-RIMMはSO DIMMと似ていますが、SO-RIMMはRambusの技術を使います。



160pin SO-RIMMモジュール.


フラッシュメモリ

フラッシュメモリはRAMやハードディスクドライブなどの機能を組み合わせた、ソリッドステート、不揮発性、リライトできるという特長をもったメモリです。フラッシュメモリはDRAMと同じようにメモリセルに電子データをbit単位で保存します。また、ハードディスクドライブと同じように電源が切られてもメモリ上のデータは消えることはありません。このフラッシュメモリは高速で耐久性に優れていあるためにデジタルカメラや携帯電話、プリンタ、PDA、MP3プレーヤーなどさまざまな機器に使われています。

フラッシュメモリには次のようなものがあります。コンパクトフラッシュ、SDカード、スマートメディア、MMC、USBメモリなど。

PCカードとクレジットカード型メモリ

SO DIMMが世に出る前は、ほとんどのPCメーカーはノートPCを設計する際にコスト効率の面からメモリを独自に組み込んでいました。そのうち、PCカード上で使えるクレジットカードのようなメモリが普及していきました。このクレジットカード型メモリはコンパクトな設計であったため、当時はノートパソコンに理想的なメモリでした

PCカードは、PCMCIA(Personal Computer Memory Card International Association)と呼ばれるI/Oプロトコルを使用します。このPCMCIAはネットワークカードやファックス･モデムカード、ハードディスクなどが使用できるように設計されています。何人かの人たちは、上記のクレジットカード型メモリと似ていたため、「PCカードでメモリ増設ができる」と勘違いすることがありました。PCMCIA経由にするとCPUとの間に十分な通信速度が得られないためRAMは使われていません。現在PCカードで使われているメモりはフラッシュメモリです。

クレジットカード型メモリの外見は一般のメモリモジュールとは異なりますが、内部にはTSOPメモりチップが使われています。

メモリ技術のロードマップ

以下は、メモリに使われた一般的なメモリ技術とメモリのロードマップです。

導入年 メモリ技術 最高速度
1987 FPM 50ns
1995 EDO 50ns
1997 PC66 SDRAM 66MHz
1998 PC100 SDRAM 100MHz
1999 RDRAM 800MHz
1999/2000 PC133 SRAM 133MHz (VCM option)
2000 DDR SDRAM 266MHz
2001 DDR SDRAM 333MHz
2002 DDR SDRAM 434MHz
2003 DDR SDRAM 500MHz
2004 DDR2 SDRAM 533MHz
2005 DDR2 SDRAM 800MHz
2006 DDR2 SDRAM 667 - 800MHz
2007 DDR3 SDRAM 1066 - 1333MHz


チップの識別

物理的な違いとしてのメモリモジュールのフォームファクターを区別するのは通常簡単ですが、同じフォームファクターでも異なるものがあります。例えば、168pinDIMMではEDO、Synchronous DRAMなどは同じように見えます。この場合、各DRAM半導体メーカーはチップを識別するために、個別の刻印もしくは部品番号で判断できるようにしています。

FAST PAGE MODE (FPM)

かつてFPMは最も一般的なDRAMでした。また一般でありすぎたためFPM DIMMとはよばれず、単純に「DRAM」と呼ばれていました。このFPMはメモリ内の同じ列にあるデータに早くアクセスできたため、初期のメモリに良く使われていました。

EXTENDED DATA OUT (EDO)

1995年にEDOが登場しました。このEDOはデータの出力のタイミングを改良することでメモリアクセスが高速になり、CPUはFPMと比較すると10%〜15%速くメモリアクセスが可能になりました。

SYNCHRONOUS DRAM (SDRAM)

1996年後半にSDRAMが登場しました。以前のDRAMとは異なりSDRAMはCPUのアクセスタイミングと同期するように設計されています。CPUはこの技術によりメモリアクセス中の待機時間がなくなりました。SDRAMはインターリーブとバーストモードに対応しており、メモリのアクセスがさらに速くなりました。SDRAMモジュールはシステムクロックと同期するためにそれぞれのクロックにあわせた製品があります。PC66 SDRAMは66MHz、PC100 SDRAMは100MHz、PC133 SDRAMは133MHzです。より速いスピードの200Mz、266MHz対応製品は開発中です。

DOUBLE DATA RATE SYNCHRONOUS DRAM (DDR SDRAM)

DDR SDRAMは次世代のSDRAM技術です。DDR SDRAMはクロックサイクルの立ち上がりと立下りの両方でメモリチップがデータの処理を行います。例えば、システムクロックが100MHzや133MHzの場合、DDR SDRAMは200MHz、266MHz相当のデータの処理が可能です。 DDRに関する詳しい情報はここをクリックしてください。

DOUBLE DATA RATE 2 SYNCHRONOUS DRAM (DDR2 SDRAM)

DDR2は第2世代のDouble Data Rate (DDR) SDRAMメモリです。高速(〜800MHz)で、省電力なDDRメモリ技術で、帯域幅が広いため、消費電力を抑えたいモバイルユーザーに最適です。 DDR2に関する詳しい情報はここをクリックしてください。.

DOUBLE DATA RATE 3 SYNCHRONOUS DRAM (DDR3 SDRAM)

DDR3は第3世代のDouble Data Rate (DDR) SDRAMメモリです。DDR2と似ていて、より高速(〜1600MHz)でより省電力なDDRメモリ技術で、Dual CoreやQuad Coreのプロセッサが搭載されたハイエンドのシステムに最適なメモリです。DDR3は2007年後半に利用可能になる予定です

DIRECT RAMBUS

Direct Rambusは従来のメモリ設計に挑戦するDRAMアーキテクチャーおよびインターフェースです。Direct Rambusは〜800MHzの宋ドでDirect Rambusチャネルと呼ばれる16bitのバスを使ってデータを転送します。この高速クロックレートはクロックサイクルの立ち上がりと立下りでデータを処理することができ、「ダブルクロック」と呼ばれます。さらにRDRAMの各メモり素子は毎秒1.6GBの帯域幅をもっています。

ビデオ/グラフィック専用メモリ技術

VIDEO RAM (VRAM)

VRAMはFPM技術をつかったメモリです。VRAMは2つのポートを持っており、1つはイメージを描画、もう一つはリフレッシュする役割をもっています。このVRAMは通常のDRAMより高性能ですが、少量生産のため高価です。したがって、システム設計者はコストと利用方法を踏まえて、ビデオサブシステムには通常のDRAMを使用する場合があります。

WINDOW RAM (WRAM)

WRAMはグラフィック専用のシステムに使われるDualポートを持ったメモリです。VRAMと異なり、専用ディスプレイポートが小さく、EDO技術が使われています。

SYNCHRONOUS GRAPHICS RAM (SGRAM)

SGRAMはグラフィックス特有の読み書き機能を加えたSDRAMの拡張メモリです。SGRAMはデータがブロックごと分かれていて、その中で個々に検索や修正することが可能です。これにより読み取りを少なくしてより効率的になりグラフィックコントローラーの性能を向上させます。

BASE RAMBUS AND CONCURRENT RAMBUS

システム用メモリで競争になる前にRambus技術はビデオメモリに採用されました。現在のRambus技術はDirect Rambusと呼ばれています。Rambusの初期には、Base RambusとConcurrent Rambusの2つの形式があります。Rambusのこれらの形式はワークステーションやNintenndo64のビデオゲームなどに使用されました。





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