SRAM(DRAM・MRAMとの違い)
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一言で
CPU・GPUの内部にある最速のメモリ(キャッシュ)。電源を切ると消え、面積あたりの容量が小さい。微細化で縮まなくなり、チップ設計の制約になっている。
⚡CPUの机の上に置く「今すぐ使うメモ」がSRAM。最速だが場所を取る。
引き出し(DRAM)は大容量だが取り出しに時間がかかる。
引き出し(DRAM)は大容量だが取り出しに時間がかかる。
ポイント:微細化してもSRAMは小さくならなくなった=チップ設計の悩みの種。だからキャッシュを別チップにして積む動きがある。
SRAMとは
SRAM(Static RAM)は、6個のトランジスタで1ビットを保持するメモリで、DRAMのようなリフレッシュ(定期的な書き直し)が不要なため最も高速です。CPUやGPUの内部で演算回路のすぐそばに置かれるキャッシュメモリ(L1/L2/L3)がSRAMです。電源を切るとデータは消えます(揮発性)。
DRAM・MRAMとの違い
DRAMは1トランジスタ+1コンデンサで1ビットを保持するため面積あたりの容量が大きく安価ですが、リフレッシュが必要で遅い(メインメモリ・HBM)。SRAMは速いが1ビットに6トランジスタを使うため面積が大きく高価。MRAMは磁気で記憶する不揮発メモリで、電源を切っても消えず、SRAMの一部(とくに組み込み用途)を置き換える候補として研究・製品化が進んでいます。
なぜ今、投資家が気にするのか
半導体の微細化が進んでもSRAMのセル面積がほぼ縮まらなくなった(例: TSMCの3nm世代でSRAMセルサイズが5nm世代とほぼ同じと報告)ことで、チップに占めるキャッシュの面積比率が上がり、コストを押し上げています。これが、キャッシュを別チップに分けて積層するチップレット/3D積層(例: AMDの3D V-Cache)や、先端パッケージング、MRAM等の代替メモリへの関心につながっています。
注意点
- SRAMは単体で売買される製品ではなく、ロジックチップの一部。「SRAM銘柄」は基本的に存在しない。
- MRAMによる置き換えは用途が限られ、キャッシュ全体の置換には至っていない。
よくある質問
SRAMとDRAMの違いは何ですか。
SRAMは6トランジスタでリフレッシュ不要・最速だが面積が大きく高価で、CPU内のキャッシュに使われます。DRAMは1トランジスタ+1コンデンサで大容量・安価だがリフレッシュが必要で、メインメモリやHBMに使われます。
MRAMとSRAMの違いは何ですか。
MRAMは磁気で記憶する不揮発メモリで電源を切っても消えません。SRAMは揮発性です。MRAMは組み込み用途でSRAM/フラッシュの代替候補ですが、速度・コストの面でキャッシュ全体を置き換える段階ではありません。
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