RAM、ROM とキャッシュ メモリ: 違いと比較

RAM、ROM、およびキャッシュ メモリは、コンピュータにデータを格納するために使用されるコンピュータのメモリの一部です。 これらのコンピュータ メモリは、一時的または永続的にデータを保存できます。

これらのデータは 0 と 1 などのバイナリ形式で保存されるため、ユーザーは情報を取得および保存することができます。

主要な取り組み

1. RAM (ランダム アクセス メモリ) は一時的なデータを格納する揮発性であり、ROM (読み取り専用メモリ) は永続的なデータを保持する不揮発性です。
2. アクセス頻度の高いデータや命令をキャッシュメモリに格納することで、RAMにアクセスするよりも高速に処理を行うことができます。
3. ROM はファームウェアの格納に不可欠ですが、RAM とキャッシュ メモリはコンピューターのパフォーマンスを向上させるために不可欠です。

RAM vs ROM vs キャッシュメモリ

RAM は揮発性メモリの一種で、コンピュータが一時的に使用しているデータを保存するために使用されます。 ROM は、変更または削除できないデータを保存するために使用される不揮発性メモリです。 キャッシュ メモリは、コンピュータの処理時間を高速化するために使用されるメモリの一種です。

それらはタイプが異なります。つまり、ROM はプログラマブル読み取り専用メモリ (PROM)、消去可能プログラマブル読み取り専用メモリ (EPROM)、および電気的に消去可能なプログラマブル読み取り専用メモリの XNUMX つのタイプで構成され、RAM は XNUMX つのタイプで構成されます。キャッシュ メモリには、ダイナミック ランダム アクセス メモリ (DRAM) とスタティック ランダム アクセス メモリ (SRAM) の XNUMX つのレベルがあり、プライマリ キャッシュ メモリとセカンダリ キャッシュ メモリの XNUMX つのレベルで構成されます。

比較表

比較のパラメータ	RAM	ROM	キャッシュメモリ
定義	RAMはランダムアクセスメモリの略です。	ROMは読み取り専用メモリの略です。	キャッシュメモリは、プロセッサに組み込まれている高速 RAM の一種です。
ボラティリティ（変動性）	RAM は揮発性です。 データを維持するには、継続的な電力の流れが必要です	ROM は不揮発性です。 電源が無くなってもデータは残ります。	キャッシュ メモリは揮発性であり、他のメモリに比べてはるかに小さい
速度	ROMに比べて高速です	RAMに比べて遅い	両方に比べて最速です
費用	ROMと比較すると高価です	RAMで数値化すると比較的安価	最も高価です
ストレージ容量	RAMストレージは残りよりも高い	収納力が低い	RAMに比べて容量が少ない

RAMとは何ですか？

RAM はランダム アクセス メモリを意味し、データ、アプリケーション、プログラムが保存および保持されるハードウェアにある一時的なタイプのメモリです。

RAM に存在するデータは揮発性です。つまり、コンピュータの電源が失われると、内部のデータは消去されます。

RAM はマザーボードに組み込まれており、マザーボードのブラック プレーンを介して中央処理装置によってアクセスされます。 これは、メモリセルで構成されるさまざまな種類の半導体チップから作られています。

RAM 内に保存されるものには、アプリケーション、グラフィカル ユーザー インターフェイス、およびオペレーティング システムが含まれます。 また、データの保存に使用される非常に高価なパフォーマンスのメモリ コンポーネントとしても知られています。

RAMにはXNUMXつのタイプがあります。 SRAM一対のトランジスタを使用してデータを記憶するスタティック・ランダム・アクセス・メモリと、一対のコンデンサとトランジスタを使用してデータを記憶するDRAM(ダイナミック・ランダム・アクセス・メモリ)です。

 ROMとは何ですか？

ROMは読み取り専用メモリを意味します。 これは、データを永続的に保存する不揮発性のメモリです。

メモリは、ユーザーまたはプログラムによって変更または変更することはできませんが、名前が示すように読み取ることしかできません。 などの機器に使用されています。 レーザープリンタ そして電卓。

ROM には、ブートストラップ プロセス中に必要な命令が格納されます。 ブートストラップは、重要な命令を格納するプログラマブル チップがシステムを起動するために必要なプロセスです。

ROMはその内容を変更することはできず、集積回路も変更できません。つまり、変更することはできません。

他のストレージ デバイスや RAM に比べて安価であり、保存されたデータにアクセスする前に、中央処理装置は RAM を通過する必要があります。これは、ROM 上のデータが CPU からアクセスできる前に、まず RAM に転送されることを意味します。

キャッシュメモリとは？

キャッシュ メモリは、RAM の比較的遅い速度を緩和する媒体を提供します。

キャッシュは、コンピューターの操作をより効率的にするためにメイン メモリから予約された構成の小さなメモリです。

キャッシュ メモリはプロセッサ チップ内に常駐する一時的なストレージであり、非常に高速で、RAM よりも中央処理装置に近いものです。

キャッシュ内のデータが利用可能であることはキャッシュ ヒットとして知られていますが、プロセッサとキャッシュ メモリ間の転送は双方向です。

キャッシュ メモリの主な目的は、RAM を必要なデータでいっぱいにすることです。

キャッシュ メモリにはレベル 1、2、3 の 1 つのタイプがあります。レベル 3 はその中で最も高速ですが最小であり、レベル XNUMX は最大ですが能力が最も遅くなります。

RAM、ROM、キャッシュメモリの主な違い

1. RAM は高速メモリを使用しますが、ROM は RAM よりもはるかに低速ですが、キャッシュ メモリは残りのメモリより 10 ～ 100 倍高速です。
2. RAM に格納されたデータは中央処理装置 (CPU) によって現在の命令を処理するために使用され、ROM に格納されたデータはコンピュータのブートストラップに使用され、キャッシュ メモリに格納されたデータはアクセスに必要なデータを保持するために使用されます。メインメモリから。
3. RAM は、現在使用中のデータとマシン コードを保持するコンピュータ ストレージ データ デバイスの一種です。一方、RAM はパーソナル コンピュータや電子デバイスにデータを永続的に保存するストレージ メディアであり、キャッシュ メモリは将来のリクエストに備えてデータを保存します。
4. RAM からのデータは非常に揮発性が高く、電源が遮断されない限り存在しますが、ROM に存在するデータは揮発性ではなく永続的であり、電源に障害が発生した場合でも存在するデータは変化しません。一方、キャッシュ メモリは揮発性です。
5. RAM は他の二次記憶媒体と比較すると非常に高速ですが、ROM は RAM と比較すると低速ですが、キャッシュ メモリの動作が最も高速です。

参考文献

1. https://homepage.cem.itesm.mx/carbajal/Microcontrollers/ASSIGNMENTS/readings/ARTICLES/barr01_memory_types.pdf
2. https://elib.unikom.ac.id/files/disk1/322/jbptunikompp-gdl-jefftyson-16095-1-howrom-s.pdf

最終更新日 : 29 年 2023 月 XNUMX 日