【ITパスポート試験】補助記憶装置はプログラムやデータの倉庫

この記事では、ITパスポート試験合格を目指す方に、学習すべきことと過去問題を紹介しています。「試験のための勉強」で終わらないように、身近な例を挙げてわかりやすく解説していきます。

その名のとおり補助記憶装置は、主記憶装置の補助です。主記憶装置は、電源を切ると内容が消えてしまい、そのメモリ上に記憶しておける量も限りがあります。

一方、ハードディスクなどの補助記憶装置は、電源を切っても内容は消えず、入る量も主記憶装置の200～400倍ほどあります。しかし、読み書きする速度はかなり低速であるため、プログラムやデータの倉庫としての役割となります。

メモリは、ハードディスクに比べて高速ですが、サイズが限られているのでプログラムを複数動かしたり、大きなデータを扱ったりすると、メモリ上に入りきらなくなります。

そのため、ハードディスクの一部をあたかもメモリであるかのように見なし、見かけ上扱えるサイズを増やす、「仮想メモリ」（仮想記憶）という技術が用いられます。

仮想メモリでは、今時点の動作に必要ではないメモリ上のプログラムやデータを、一時的にハードディスク上へ退避させることで、メモリ上に空き領域を作り出します。このメモリの中身を一時的にハードディスクに移すことを、スワップアウトと言います。

退避させたデータが必要になったときは、先ほど退避させた内容を再びメモリ上へと呼び戻します。この一時的にハードディスクに移した内容を再度メモリに読み込むことを、スワップインと言います。

このように、メモリとハードディスクとの間で仮想メモリのための読み書きが発生することを、スワッピングと呼びます。ハードディスクは低速なので、スワッピングが発生するとコンピュータの処理速度は低下します。

補助記憶装置には、ハードディスクだけではなく、他にも様々な種類のものが存在します。特に駆動装置から記憶媒体を簡単に取り外すことができるリムーバブルメディアは、バックアップ用途や、ソフトウェアの配布媒体として広く利用されています。

リムーバブル（removable）とは
取り外し可能なという意味。メディアは、USBメモリなどデータを記録しておくものをいいます。

リムーバブルメディアには、次のようなものがあります。

光ディスク

レーザ光を使ってデータの読み書きを行うディスクメディアです。CD-ROMやDVD-ROMが有名で、非常に安価であるため、ソフトウェアの配布媒体として広く使われています。

ディスクの種類には、読み出し専用タイプの他、一度だけ・何度でも書き込み可能なタイプなどがあります。

光磁気ディスク（Magneto-Optical disk）

レーザ光と磁気の両方を使って書き込みを行うメディアです。読み出しにはレーザ光のみを使います。

磁気テープ

磁性体を塗ったテープを使い、時期によってデータの読み書きを行うメディアです。非常に低速である反面、かなり大容量なので、バックアップ用のメディアとしてよく使われます。カセットテープやビデオテープも磁気テープです。

フラッシュメモリ

EEPROMの一種を、補助記憶装置に転用したものです。コンパクトでかつ低価格であるため、デジタルカメラや携帯電話などの記録メディアとして使われています。

【ITパスポート試験】過去問題練習と解説

問：コンピュータの記憶階層におけるキャッシュメモリ，主記憶及び補助記憶と，それぞれに用いられる記憶装置の組合せとして，適切なものはどれか。
出典：ITパスポート試験ドットコム

選択	キャッシュメモリ	主記憶	補助記憶
ア	DRAM	HDD	DVD
イ	DRAM	SSD	SRAM
ウ	SRAM	DRAM	SSD
エ	SRAM	HDD	DRAM

解答・解説を見る

正解：ウ

下表はキャッシュメモリ、主記憶及び補助記憶を比較したものです。

キャッシュメモリ: CPUと主記憶の速度差を埋めるために搭載される記憶装置で、SRAM(Static RAM)が用いられています。
主記憶: CPUが直接読み書きするために実行するプログラムやデータを記憶する装置で、DRAM(Dynamic RAM)が用いられています。
補助記憶: 主記憶以外の記憶装置のうち、主にコンピュータに常時接続される大容量の記憶装置をいい、磁気ディスクのHDD(Hard Disk Drive)や半導体メモリのSSD(Solid State Drive)が用いられています。

したがって、キャッシュメモリ＝SRAM、主記憶＝DRAM、補助記憶＝SSD となる「ウ」の組合せが適切です。