基本情報 平成31年度 春期 問21｜テクノロジ系に関する問題

答えは d「SRAM」 です。

メモリには大きく2種類あります。

• SRAM：フリップフロップ回路（電気の流れで0/1を保持）で覚える。速いけど高価。
• DRAM：コンデンサ（電気の溜め）で覚える。安いけど常に充電し直す必要あり。

フリップフロップ＝シーソーみたいに2つの状態を保つ回路です。

👉 覚え方：SRAM＝Static（静かに保持）／DRAM＝Dynamic（動的に再充電）。

ほかの選択肢：a/c DRAM系／b EEPROM＝電源切っても消えない書込み可能メモリ。

なぜこれが正解か

正解は d。SRAM（Static RAM）は1つのメモリセルをフリップフロップ（双安定マルチバイブレータ）回路で構成し、電源が供給されている間はリフレッシュ不要で内容を保持する。

各選択肢の解説

• a DRAM：1セル1キャパシタ＋1トランジスタ。電荷漏れがあるため定期的なリフレッシュが必要。
• b EEPROM：浮遊ゲートMOSで電荷を保持する不揮発性メモリ。電源OFFでもデータ保持。
• c SDRAM：DRAMをクロック同期化したもの（DDR、DDR2…DDR5）。本質はDRAM。

覚え方・ひっかけ注意

• SRAM：高速・高価・低集積度 → CPUキャッシュ（L1/L2/L3）
• DRAM／SDRAM：低価格・高集積・要リフレッシュ → メインメモリ
• EEPROM／フラッシュ：不揮発 → SSD、BIOS、ファームウェア

試験では「フリップフロップ＝SRAM」「キャパシタ＝DRAM」のキーワード対応で即答できる。

理論的背景

SRAMセルは標準的に6トランジスタ（6T）構成：2つのCMOSインバータをクロスカップリングして双安定状態を作り、2つのアクセストランジスタでビット線と接続する。電源供給中は内部のフィードバックループで0/1を保持し、リフレッシュ不要。アクセス時間は数ns以下と高速だが、1セルあたりトランジスタ数が多くチップ面積を消費する。

DRAMとの比較

DRAMはセル容量を稼ぐためトレンチ型・スタック型キャパシタを用い、最新は3D化（HBM、HBM3、HBM3E、DDR5）が進む。

実務での使われ方

• SRAM：CPUのL1/L2/L3キャッシュ、組込みMCUの内蔵RAM、FPGAのBRAM
• DRAM／SDRAM：DDR4/5、LPDDR（モバイル）、GDDR（GPU）、HBM（AIアクセラレータ）
• EEPROM／NORフラッシュ：BIOS、ファームウェア、設定保存
• NANDフラッシュ：SSD、USBメモリ、eMMC／UFS
• 新型不揮発メモリ：MRAM、ReRAM、PCM、3D XPointなど次世代候補

試験での位置づけ

基本情報のハードウェア分野で必出。応用情報・エンベデッドシステムスペシャリストでは、キャッシュ階層、メモリ階層設計（局所性、ヒット率、書込みポリシー：ライトスルー／ライトバック）、メモリインタリーブ、ECC（Error Correcting Code）まで踏み込む。

選択肢の発展補足

SDRAMはDDR（Double Data Rate）で立ち上がり／立ち下がり両エッジでデータ転送し帯域倍化。LPDDRはモバイル向け低電力版。GPUのGDDRは広帯域、AI向けHBMはTSV（シリコン貫通電極）で超広帯域。EEPROMは1セル単位書換え可能だが書換え寿命がある（10⁵〜10⁶回）。フラッシュはブロック単位消去で寿命とウェアレベリングが設計課題。