平成27年度秋期問22テクノロジ系

基本情報平成27年度秋期問22：テクノロジ系に関する問題

SRAM と比較した場合の DRAM の特徴はどれか。

a主にキャッシュメモリとして使用される。
bデータを保持するためのリフレッシュ又はアクセス動作が不要である。メモリセル構成が単純なので, ビット当たりの単価が安くなる。
cメモリセルにフリップフロップを用いてデータを保存する。正答
dH さい

正答：Cメモリセルにフリップフロップを用いてデータを保存する。

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「メモリセル構成が単純で、ビット当たりの単価が安い」です（※公式正解に従う）。

メモリには2種類あります：

SRAM＝Static RAM。フリップフロップという複雑な回路で記憶。高速・高価。CPUのキャッシュに使用。
DRAM＝Dynamic RAM。コンデンサ（電気をためる小部品）1個で記憶。シンプル・安価。メインメモリに使用。

DRAMは構造が単純なので、たくさん詰め込めて1ビット当たりの値段が安いんです。

👉 覚え方：DRAM＝ど〜んと安くてメインメモリ／SRAM＝す〜ぱ〜高速でキャッシュ。

ほかの選択肢：a キャッシュ用＝SRAM／b リフレッシュ不要＝SRAM／d フリップフロップ＝SRAM。

標準試験対策の基準レベル

なぜこれが正解か

正解は c（公式解答に従う）。DRAM（Dynamic RAM）の特徴は「メモリセルがコンデンサ1個＋トランジスタ1個と単純」で、その結果ビット単価が安く高密度実装が可能。主にメインメモリに使用される。

各選択肢の解説

a 誤り：キャッシュメモリ用途はSRAMの特徴（高速性が必要なため）。
b 誤り：リフレッシュ不要はSRAMの特徴。DRAMはコンデンサの電荷が漏れるため定期的なリフレッシュが必須。
c 正解：DRAMはセル構造が単純（1T1C：1トランジスタ＋1キャパシタ）でビット単価が安い。
d 誤り：フリップフロップ（複数トランジスタ構成）でデータを保持するのはSRAM。

覚え方・ひっかけ注意

SRAM vs DRAM比較表：

| 項目 | SRAM | DRAM |

|---|---|---|

| 構造 | フリップフロップ（複雑） | 1T1C（単純） |

| 速度 | 高速 | 低速 |

| 単価 | 高 | 低 |

| 密度 | 低 | 高 |

| リフレッシュ | 不要 | 必要 |

| 用途 | キャッシュ・レジスタ | メインメモリ |

「ダイナミック＝動的＝リフレッシュ必要」「スタティック＝静的＝リフレッシュ不要」と動詞のニュアンスで覚える。

上級誤答論破・背景理論まで深掘り

理論的背景

メモリ階層は速度・容量・コストのトレードオフで設計される：レジスタ＜L1キャッシュ＜L2／L3キャッシュ（SRAM）＜メインメモリ（DRAM）＜SSD／HDD＜テープ／クラウドストレージ。DRAMは1966年にIBMのRobert Dennardが発明（Dennard Scaling理論で有名）。コンデンサに電荷を蓄え、トランジスタでスイッチング。電荷漏れにより数ms（典型64ms）ごとにリフレッシュ動作が必要。

実務での使われ方

DRAM技術の進化：

SDRAM（Synchronous DRAM）：クロック同期型
DDR SDRAM（Double Data Rate）：クロックの両エッジでデータ転送。DDR2/3/4/5と世代進化。現代主流はDDR5（2020年）で約6400MT/s
GDDR（Graphics DDR）：GPU向け高速版。GDDR6X等
HBM（High Bandwidth Memory）：3D積層TSV接続。HBM2/2E/3で1TB/s超の帯域。AI/HPC向け
LPDDR（Low Power DDR）：モバイル向け低消費電力版

SRAM技術：

6T-SRAM：6トランジスタ構成。標準
8T-SRAM：低電圧動作向け
eDRAM（Embedded DRAM）：プロセッサに内蔵するDRAM（IBM Power・PS3 Cell等で採用）

試験での位置づけ

ハードウェア・コンピュータアーキテクチャ分野の頻出論点。基本情報・応用情報・組込みシステムスペシャリスト・エンベデッドシステムスペシャリストで毎期出題。メモリ階層、キャッシュコヒーレンシ、メモリインタリーブ、ECC（Error Correcting Code）等の周辺概念とセットで押さえる。

選択肢の発展補足

SRAMの用途（a）：CPUのL1/L2/L3キャッシュ、TLB（Translation Lookaside Buffer）、レジスタファイル、ネットワーク機器のパケットバッファ。
リフレッシュ動作（b）：自動リフレッシュ（オートリフレッシュ）、セルフリフレッシュ（スタンバイ時）、ディストリビュートリフレッシュ。電源消費の一因。
フリップフロップ（d）：D-FF・JK-FF・SR-FF等の種類。順序回路の基本素子。
関連技術：MRAM（磁気）、PCM（相変化）、ReRAM（抵抗変化）、3D XPoint（Intel Optane）等の不揮発性メモリ（NVRAM）。CXL（Compute Express Link）でメモリプール化も進行中。
故障モード：Row Hammer脆弱性（隣接行への電磁干渉）。セキュリティ攻撃の対象。

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27年度秋期問22／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。