平成23年度 春期25テクノロジ系

基本情報 平成23年度 春期 問25:テクノロジ系に関する問題

フラッシュメモリに関する記述として, 適切なものはどれか。

  • a高速に書換えができ, CPU のキャッシュメモリなどに用いられる。 紫外線で全内容の消去ができる。
  • b周期的にデータの再書込みが必要である。
  • cブロック単位で電気的に消去できる。
  • dH へ正答
正答:DH へ

AI解説(初心者・標準・上級)

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初心者向けまずはここから。やさしく要点を解説

答えは c です。

フラッシュメモリ=SDカードやUSBメモリの中身。電気だけで消したり書いたりできて、消すときは「ブロック単位」で一気に消します(カメラのフラッシュみたいにバッ!と)。

👉 覚え方:フラッシュ=ブロック単位で電気的に消去

ほかの選択肢:a キャッシュメモリに使うのはSRAM(高速・小容量)/b 定期的な書き直しはDRAM/d 判読不能。

標準試験対策の基準レベル

なぜこれが正解か

正解は c。フラッシュメモリは電気的に書込み・消去ができる不揮発性メモリで、消去はブロック単位(数KB〜数MB)で一括実行される。USBメモリ・SDカード・SSD・スマホの内蔵ストレージ等に広く使われる。

各選択肢の解説

  • a:CPUキャッシュメモリに使われるのはSRAM。フラッシュは速度が遅すぎてキャッシュには不向き。紫外線消去はUV-EPROM。
  • b:周期的なリフレッシュが必要なのはDRAM。
  • d:判読不能な選択肢。

覚え方・ひっかけ注意

メモリ種別の整理:SRAM=高速キャッシュ/DRAM=主記憶(リフレッシュ要)/フラッシュ=補助記憶(ブロック消去)/UV-EPROM=紫外線消去(旧式)。書込みはバイト単位/消去はブロック単位の非対称性がフラッシュの特徴。

上級誤答論破・背景理論まで深掘り

理論的背景

フラッシュメモリはフローティングゲートMOSFETを記憶素子とし、絶縁層に電子を蓄えてしきい値電圧を変化させることで0/1を保持する。書込みはホットエレクトロン注入またはFNトンネリング、消去はFNトンネリングで電子を引き抜く。アーキテクチャ別にNAND型(高密度・順次アクセス・SSDやUSBメモリ・スマホストレージ)とNOR型(ランダムアクセス可・XIP対応・組込みのコード格納)に分類される。

実務での使われ方

SSDではコントローラがFTL(Flash Translation Layer)で論理アドレスを物理アドレスに動的マッピングし、ウェアレベリング(書込み均等化)、ガベージコレクション(無効ページの整理)、TRIMコマンド(OSからSSDへ不要ページ通知)で書換え寿命を延ばす。SLC(1bit/cell)→MLC(2bit)→TLC(3bit)→QLC(4bit)と密度を上げるほど寿命と速度は低下するが、3D NAND(垂直積層)で物理的に層数を増やす方向に進化中。

試験での位置づけ

基本情報のハードウェア分野で必出。半導体メモリの分類(揮発性/不揮発性、ROM/RAM、SRAM/DRAM、フラッシュの位置づけ)の体系的理解が問われる。応用情報・エンベデッドシステムスペシャリストではFTL設計、ストレージ階層、SCM(Storage Class Memory、Intel Optaneなど)が深掘りされる。

選択肢の発展補足

SRAM(キャッシュ用、フリップフロップ構造、高速・低密度)、DRAM(主記憶用、キャパシタ構造、要リフレッシュ)、フラッシュ(補助記憶用、フローティングゲート構造、不揮発)の3層がメモリ階層の基本。次世代不揮発性メモリ(MRAM、PRAM/PCM、ReRAM、3D XPoint)はDRAM並みの速度+不揮発性で、ストレージとメモリの境界を変える可能性がある。クラウドの永続メモリ(Persistent Memory)対応データベースも研究が進む。

出典・引用について

出典:IPA(情報処理推進機構)公式 基本情報技術者試験 平成23年度 春期25/ 公的機関配布資料につき出典明記の上引用。解説は合格ナビによる独自AI解説です。

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