ランダムアクセスメモリ

ランダムアクセスメモリ（RAM）は、任意の順序で読み取りおよび変更できる電子コンピュータメモリの一種で、通常は作業データやマシンコードを保存するために使用されます。 [ 1 ] [ 2 ]ランダムアクセスメモリ^デバイス^は、メモリ内のデータの物理的な位置に関係なく、ほぼ同じ時間でデータ項目の読み取りまたは書き込みを可能にします。これは、ハードディスクや磁気テープなどの他の直接アクセスデータストレージメディアとは対照的です。他の直接アクセスデータストレージメディアでは、メディアの回転速度やアームの動きなどの機械的な制限により、データ項目の読み取りと書き込みに必要な時間は、記録媒体上の物理的な位置によって大きく異なります。

現代の技術では、ランダムアクセスメモリは、 MOS（金属酸化物半導体）メモリセルを備えた集積回路（IC）チップの形をとります。RAMは通常、電源が切れると保存された情報が失われる揮発性タイプのメモリに関連付けられています。揮発性ランダムアクセス半導体メモリの主な2つのタイプは、スタティックランダムアクセスメモリ（SRAM）とダイナミックランダムアクセスメモリ（DRAM）です

不揮発性RAMも開発されており^[3]、他の種類の不揮発性メモリは読み出し操作ではランダムアクセスが可能ですが、書き込み操作は不可能であるか、その他の制限があります。これには、ほとんどの種類のROMとNORフラッシュメモリが含まれます。

半導体RAMの使用は、IBMがSystem/360 Model 95コンピュータ向けにモノリシック（シングルチップ）16ビットSP95 SRAMチップを導入し、東芝が180ビットToscal BC-1411電子計算機にバイポーラDRAMメモリセルを採用した1965年にまで遡ります。どちらもバイポーラトランジスタをベースにしていました。バイポーラDRAMは磁気コアメモリよりも高速でしたが、当時主流だった磁気コアメモリの低価格には太刀打ちできませんでした。^[4] 1966年、ロバート・デナード博士は、コンデンサごとに1つのMOSトランジスタを備えた最新のDRAMアーキテクチャを発明しました。^[5]最初の商用DRAM ICチップである1K Intel 1103は、1970年10月に導入されました。同期型ダイナミックランダムアクセスメモリ（SDRAM）は、1992年にサムスンKM48SL2000チップで再導入されました

歴史

初期のコンピュータは、主記憶機能にリレー、機械式カウンター^[6]、または遅延線を使用していました。超音波遅延線はシリアルデバイスであり、書き込まれた順序でのみデータを再生できました。ドラムメモリは比較的低コストで拡張できましたが、メモリ項目を効率的に取得するには、速度を最適化するためにドラムの物理的なレイアウトに関する知識が必要です。三極真空管、そして後にディスクリートトランジスタで作られたラッチは、レジスタなどの小型で高速なメモリに使用されました。このようなレジスタは比較的大きく、大量のデータに使用するにはコストが高すぎました。通常、このようなメモリは数十ビットまたは数百ビットしか提供できませんでした

最初の実用的なランダムアクセスメモリはウィリアムズ管でした。これは、ブラウン管の表面上の電荷を帯びた点としてデータを保存しました。CRTの電子ビームは、ブラウン管上の点を任意の順序で読み書きできるため、メモリはランダムアクセスでした。ウィリアムズ管の容量は数百ビットから1000ビット程度でしたが、個々の真空管ラッチを使用するよりもはるかに小型で高速、そして電力効率に優れていました。イギリスのマンチェスター大学で開発されたウィリアムズ管は、マンチェスター・ベイビー・コンピュータに初めて電子的に保存されたプログラムを実装するための媒体を提供しました。このコンピュータは1948年6月21日に初めてプログラムの実行に成功しました。^[7]実際、ウィリアムズ管メモリはベイビーのために設計されたのではなく、ベイビーはメモリの信頼性を実証するためのテストベッドでした。 ^[8]^[9]

磁気コアメモリは1947年に発明され、1970年代半ばまで開発が続けられました。磁化されたリングの配列を利用したランダムアクセスメモリとして広く普及しました。各リングの磁化の向きを変えることで、リングごとに1ビットのデータを保存できました。各リングには、選択と読み取りまたは書き込みを行うためのアドレス線の組み合わせがあったため、任意のメモリ位置に任意の順序でアクセスできました。磁気コアメモリは、1970年代初頭に集積回路（IC）の半導体メモリに取って代わられるまで、コンピュータメモリの標準的な形式でした。 ^[10]

統合型読み取り専用メモリ（ROM）回路が開発される前は、永続的（または読み取り専用）ランダムアクセスメモリは、アドレスデコーダによって駆動されるダイオードマトリックス、または特別に巻かれたコアロープメモリプレーンを使用して構築されることが