基本情報 平成23年度 秋期 問25｜テクノロジ系に関する問題

答えは d「ブロック単位で電気的に消去できる」 です。

フラッシュメモリはUSBメモリやSDカード、SSDに使われる、電源を切っても中身が消えないメモリ。書き換えるときは、ブロックというまとまり単位で電気的に一括消去してから書き込みます。

👉 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 高速でキャッシュメモリに使うのはSRAM／b 紫外線で消去するのはUV-EPROM／c 定期的な再書込み（リフレッシュ）が必要なのはDRAM。

なぜこれが正解か

正解は d。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で一括して行う。USBメモリ・SDカード・SSD・スマートフォンの内蔵ストレージなどに広く使われる。

各選択肢の解説

• a：高速に書き換えられ、CPUのキャッシュメモリに使われるのはSRAM。フラッシュメモリは書込み・消去が遅く、キャッシュには向かない。
• b：紫外線を当てて全内容を消去するのはUV-EPROM。フラッシュメモリは電気で消去する。
• c：周期的なデータの再書込み（リフレッシュ）が必要なのはDRAM。フラッシュメモリは電源を切ってもデータを保持する。
• d：ブロック単位で電気的に消去できる（正解）。

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）。書込みはページ単位（NOR型はバイト単位）、消去はブロック単位という非対称性がフラッシュの特徴。

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。