メモリ（Memory）とは、情報を一時的または永続的に保持する半導体デバイスです。
CPUが「頭脳」なら、メモリは「記憶装置」。
どんなに高性能なプロセッサでも、メモリが遅ければ処理は止まります。

メモリは、電源を切ったときに情報が残るかどうかで大きく2つに分かれます。

　●　揮発性メモリ（Volatile Memory）
　　　→ 電源を切るとデータが消える。高速で主記憶に使われる。
　　　　例：DRAM、SRAM

　●　不揮発性メモリ（Non-Volatile Memory）
　　　→ 電源を切ってもデータが保持される。
　　　　例：フラッシュメモリ（NAND/NOR）、ROM、EEPROM

・6個のトランジスタ（4個のMOS＋2個のアクセスMOS）で1ビットを構成。
・電荷を保持し続けるため、リフレッシュ（再書込み）が不要。
・動作が速く、キャッシュメモリなどに使用される。
・欠点：セル面積が大きく、高コスト。

用途：CPU内キャッシュ、FPGA内バッファ、GPU内部レジスタ。

・1個のトランジスタ＋1個のキャパシタ（コンデンサ）で1ビットを構成。
・電荷の漏れにより情報が消えるため、定期的なリフレッシュが必要。
・高密度で大容量化が容易。
・SRAMより遅いが、低コストでメインメモリに最適。

用途：PC・スマートフォンのメインメモリ、サーバー用DIMM。

・製造時に内容を書き込む「読み出し専用」メモリ。
・プログラムやファームウェアを格納する用途に使用。
・一度書き込むと変更できないが、高い信頼性を持つ。

種類：

　●　Mask ROM：製造工程で内容を固定。

　●　PROM：ユーザーが1回だけ書き込み可能。

・電気的にデータを消去・再書込みできるROM。
・フラッシュメモリの原型となる技術。
・データ保持期間が長く、消去耐性も高い。

用途：マイコンの設定保存、ICカード、センサー補正値記録。

フラッシュメモリは、不揮発性メモリの中でも特に重要な存在です。
データを電気的に書き換え可能で、大容量・低消費電力・低コストが特長。

構造：
・フローティングゲート型MOSFETを使用。
・電子をゲート内に閉じ込めることで「1（電荷あり）」と「0（電荷なし）」を記録。

主な種類：

　●　NOR型：高速読み出し（コード格納用）

　●　NAND型：高密度・大容量（ストレージ用途）

・セルを直列に接続することで高密度化。
・ブロック単位でデータを消去・書き込み。
・書き換え速度は遅いが、大容量化に最適。

用途：SSD、USBメモリ、スマホストレージ、SDカードなど。

従来型メモリの限界（書き換え耐久性・速度・消費電力）を克服するため、
新しい物理原理に基づくメモリが研究されています。

　●　MRAM（Magnetoresistive RAM）：電子スピンを利用。高速・高耐久。

　●　ReRAM（Resistive RAM）：抵抗変化を利用。低消費電力。

　●　PCRAM（Phase Change RAM）：物質の結晶／非結晶状態で情報を保持。

　●　FeRAM（Ferroelectric RAM）：強誘電体を利用。超高速で低消費。

これらは「不揮発性かつ高速な次世代メモリ」として注目されています。

コンピュータでは、速度と容量のバランスを取るために階層構造が採用されています。

上位ほど高速・高価・小容量、下位ほど低速・低価格・大容量。

１．レジスタ（CPU内部）

２．キャッシュメモリ（SRAM）

３．メインメモリ（DRAM）

４．ストレージ（NAND SSDなど）

５．外部保存（HDD・クラウド）

この階層設計により、処理性能とコストの最適化が可能となります。

・ メモリは情報を保持するための半導体デバイス。
・ 揮発性：SRAM・DRAM／不揮発性：ROM・Flashなど。
・ NANDフラッシュはストレージの主流技術。
・ MRAMやReRAMなど、次世代不揮発メモリの実用化が進行中。
・ 階層構造により、速度・容量・コストを最適化している。

１．揮発性メモリと不揮発性メモリの違いは？

２．SRAMとDRAMの構造的な違いは？

３．フラッシュメモリの主な種類と用途を挙げよ？

コラム監修：角本 康司 (オーティス株式会社)
語学留学や商社での企画開発を経て2011年にオーティス株式会社入社。経営企画部を中心に製造・技術部門も兼任し、2018年より代表取締役として事業成長と組織強化に努めている。

※本記事は教育・啓発を目的とした一般的な技術解説であり、特定企業・製品・技術を示すものではありません。