［復習］記憶階層（主記憶/キャッシュメモリ/補助記憶）
記憶装置は、『主記憶（メインメモリ）』『キャッシュメモリ』『補助記憶』の３つに分けられ、各記憶装置が役割を分担することを、記憶階層と呼びました。
| 用語 | 説明 |
|---|---|
| 主記憶 | CPUが実行するデータを記憶する記憶装置 |
| キャッシュメモリ | 主記憶のアクセス速度を補助する記憶装置 |
| 補助記憶 | 主記憶の記憶容量と揮発性を補助する記憶装置 |
このページでは、記憶階層の補助記憶を解説していきます。
補助記憶とは？
補助記憶は、主記憶（メインメモリ）を欠点を補助する記憶装置です。アクセス速度は主記憶に比べ遅いですが、次の2つの長所があります。
特徴①：不揮発性（電力供給が途絶えてもデータが消失しない）
特徴②：容量が大きい
つまり、補助記憶は、主記憶の『揮発性』『低容量』の特性をカバー（補助）する記憶装置といえます。
補助記憶の記録媒体
補助記憶の代表的な記録媒体として、『磁気ディスク』『フラッシュメモリ』『光ディスク』の3つがあります。
| 補助記憶 | 記録の仕方 | 具体例 |
|---|---|---|
| 磁気ディスク | 磁気 | ハードディスク（HDD） |
| 光ディスク | 光 （半導体レーザー） | CD DVD Blu-ray Disk(BD) |
| フラッシュメモリ （半導体メモリ） | 電気 | USBメモリ SDメモリカード SSD |
磁気ディスク（HDD：Hard Disk Drive）
磁気ディスクは、円盤の表面に塗られた磁性体の状態を変化させ、データを読み書きする補助記憶です。代表的な磁気ディスクは、HDD（Hard Disk Drive：ハードディスク）になります。
HDDは、機械的・磁気的にデータの読み書きをします。具体的には、磁気ディスク（プラッタ）を回転させ、読み取り書き込み部である磁気ヘッドの位置を調整します。磁気ディスクの対象領域に対し、磁気ヘッドが磁気的に読み込みや書き込みを実施します。
フラッシュメモリ（USBメモリ/メモリーカード/SSD）
フラッシュメモリは、電気的に読み書きをする補助記憶です。具体的なフラッシュメモリとして、USBメモリ、メモリーカード、SSD（Solid State Drive）があります。
SSDの特徴（HDDとの比較）
SSDの特徴は、HDDとの比較がITパスポート試験で頻出です。SSDがHDDの代替として普及しているためです。
| 項目 | SSD | HDD |
|---|---|---|
| 価格 | ×高い | 〇安い |
| 容量 | ×少ない | 〇大きい |
| アクセス速度 | 〇速い | ×遅い |
| 重量 | 〇軽い | ×重い |
| 騒音性 | 〇静か | ×うるさい |
| 耐衝撃性 | 〇強い | ×弱い |
SSDとHDDの特徴を相対的に比較した場合、特徴をまとめると次のようになります。
・電気的な読み書き
・容量単価は高く、低容量だが、読み書き速度は速い
・重量と騒音がなく、振動に強い（機械的な可動部がないため）
・機械的な可動部による、磁気的な読み書き
・容量単価は安く、大容量だが、読み書き速度は遅い
・重量と騒音があり、振動に弱い（機械的な可動部があるため）
SSDはHDDと比較すると、容量単価が高く、低容量の傾向があります。しかし、最近では容量単価が下がったため、容量の大きいSSDも一般に普及しています。
また、重量、騒音性、耐振動性については、HDDとSSDの読み書きの違いと合わせて理解するとよいでしょう。HDDは機械的に駆動しデータを読み書きするので、重量と騒音があり、振動に弱くなります。一方、SSDは、電気的に読み書きするので、機械的な可動部がなく、重量と騒音がなく、振動に強くなります。
光学ディスク（Blu-ray/DVD/CD）
光学ディスクは、半導体レーザー光によってデータを読み書きする補助記憶装置です。代表例としては『Blu-ray（BD）』『DVD』 『CD』 があります。
光学ディスクは容量の大きい方から、『容量大＞Blu-ray＞DVD＞CD＞容量小』になります。
光学ディスクの型（-R/-RW -RE/-ROM/-RAM)
光学ディスクには、データを読み書き、書き換えが「できる」or「できない」で複数の型に分かれます。具体的には、『-R（追記型）』『-RW、-RE（書き換え型）』『-ROM（読み込み専用型）』『-RAM（PC向け書き換え型）』です。
| 型 | 書き込み | 書き換え | 読み込み | 具体例 |
|---|---|---|---|---|
| -R 追記型 | 〇 | × | 〇 | BD-R DVD-R CD-R |
| -RW(-RE) 書き換え型 | 〇 | 〇 | 〇 | BD-RE DVD-RW CD-RW |
| -ROM ※read only memory 読み出し専用型 | × | × | 〇 | BD-ROM DVD-ROM CD-ROM |
| -RAM PC向け書き換え型 | 〇 | 〇 | 〇 | DVD-RAM |
-R（追記型）
書き込みと読み込みのみが可能で、書き換えができない
（BD-R、DVD-R、CD-R）
-RE 、-RW（書き換え型）
書き込み、読み込み、書き換えも可能
※Blu-rayの場合は、-REで表記（BD-RE）
※DVD、CDの場合は、-RWで表記（DVD-RW、CD-RW）
-ROM（読み込み専用型）
読み込みのみ可能
（BD-ROM、DVD-ROM、CD-ROM）
-RAM（PC向け書き換え型）
PC 向け、書き込み、読み込み、書き換えも可能
（DVD-RAM）
【まとめ】補助記憶
それでは、最後におさらいをしておきましょう。
| 用語 | 説明 |
|---|---|
| 補助記憶 | 主記憶の記憶容量と揮発性を補助 ・不揮発性 ・磁気ディスク、光学ディスク、フラッシュメモリ |
| HDD （磁気ディスク） | 電磁的・機械的に情報を読み書きする補助記憶装置 ・安くて、大容量だが、アクセス速度が遅い ・重く、うるさく、衝撃に弱い ※Hard Disk Drive |
| SSD （フラッシュメモリ） | 電気的に半導体メモリで読み書きする補助器記憶装置 ・高くて、低用量だが、アクセス速度が速い ・軽く、静かで、衝撃に強い ※Solid State Drive |
| 光学ディスク | 光（半導体レーザー）によって、読み書きする補助記憶装 例.Blu-ray Disk(BD)、DVD、CD ・容量 大 ＞ BD ＞ DVD ＞ CD ＞小 ・型 -R（追記型） -RW/-RE（書き換え型） -ROM（読み出し専用型） -RAM(PC向け書き換え型) |
| フラッシュメモリ | 電気的に半導体メモリで情報で読み書きする補助記憶装置 例.USBメモリ、SDカード、SSD |
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