主記憶（main memory）

分類: テクノロジ系コンピュータ構成要素
出る試験: ITパスポート基本情報応用情報
重要度: ★★★★☆

実行中のプログラムとデータを置いておく記憶装置。電源を切ると中身は消える。

もう少し詳しい説明

主記憶は、いま実行中のプログラムとデータを置いておく場所です。単に「メモリ」（主記憶を指す、くだけた呼び方）と呼ばれることも多く、パソコンの仕様に書かれている「メモリ 8GB」（GBはギガバイト。データの量を表す単位です）は、この主記憶のことを指しています。

CPUは計算をするだけで、データそのものは持っていません。すぐ隣に置いてある小さくて速い入れ物がキャッシュメモリ、その先にある大きくて少し遅い入れ物が主記憶です。パソコンの「メモリ8GB」はこの主記憶のことを指しています。

CPU（Central Processing Unit。中央処理装置。計算と、命令を実行する仕事を受け持つ部品です）の中にもレジスタ（CPUが計算のときに値を1つ2つ置いておくための、ごく小さな入れ物）という記憶の場所はありますが、置けるのはごくわずかです。

そのため、いま動かしているプログラムとデータは、まとめて主記憶に置いておき、必要なぶんだけ読み出します。

電源を切ると消える

主記憶のいちばん大事な性質です。

補助記憶（SSDやHDDのこと。データをずっと取っておくための記憶装置）と並べると違いが見えます。SSD（Solid State Drive。記憶用の電子部品にデータを書く装置）とHDD（Hard Disk Drive。磁気で円盤にデータを書く装置）は、どちらも補助記憶にあたります。

	主記憶	補助記憶（SSD・HDD）
電源を切ると	消える（揮発性）	残る（不揮発性）
速さ	速い	遅い
容量	小さい（GB単位）	大きい（TB単位）
役割	いま使うものを置く	ずっと取っておく

揮発性（きはつせい）は、電源を切ると中身が消えてしまう性質です。不揮発性は、その逆で、電源を切っても中身が残る性質です。

GB（ギガバイト）とTB（テラバイト）は、どちらもデータの量を表す単位です。1TBが1,000GBにあたるので、TB単位のほうが、けた違いに大きいということになります。

作業中のファイルを保存せずに電源が落ちると内容が失われるのは、まだ主記憶にしかなかったからです。保存するとは、補助記憶（SSDやHDDなど、電源を切っても消えない記憶装置）へ書き写すことを指しています。

記憶階層の中での位置

記憶階層は、記憶装置を「速いが小さい」から「遅いが大きい」の順に、上から並べた図のことです。主記憶は、その並びのまん中あたりにあります。

上から下へ、CPUに近い順に並んでいます。右の矢印が、上下で何が入れ替わるかを示しています。主記憶がまん中あたりにいることを確かめてください。

主記憶より上（キャッシュメモリ）は速度差を埋めるため、下（補助記憶）は容量と保存のためにあります。

キャッシュメモリは、CPU（計算と命令の実行を受け持つ部品）と主記憶のあいだに置く、小さくて速い記憶です。CPUは主記憶より何十倍も速く動くので、主記憶の返事を待つあいだCPUが手を止めることになります。その待ち時間を減らすために、よく使うものだけを手前に置いておきます。

この上下関係が、キャッシュメモリと仮想記憶（主記憶が足りないぶんを補助記憶で肩代わりさせる仕組み。後ろの節で説明します）の両方につながります。

DRAMとSRAM

主記憶に使われるのは DRAM（Dynamic Random Access Memory、ディーラム）、キャッシュメモリ（CPUと主記憶のあいだに置く、小さくて速い記憶）に使われるのは SRAM（Static Random Access Memory、エスラム）です。ここは名前と性質がそのまま問われます。

	DRAM	SRAM
記憶のしかた	コンデンサに電気を蓄える	フリップフロップ回路
リフレッシュ	必要	不要
速さ	遅い	速い
値段・容量	安い・大容量にしやすい	高い・小容量
使われる場所	主記憶	キャッシュメモリ

上の表に出てくる言葉のうち、コンデンサ・フリップフロップ回路・リフレッシュの3つを説明します。

コンデンサは、電気を一時的に蓄えておく部品です。小さな電池のようなもの、と考えてください。電気が蓄えられている状態を1、抜けている状態を0として、1ビット（0か1のどちらかを入れる1けた）を記憶します。

フリップフロップ回路は、0か1のどちらかの状態を、そのまま保ち続ける回路です。スイッチ（切り替えの手元。照明の壁スイッチのようなもの）を倒した向きが、倒したままになっているようなものです。電気を蓄えるのではなく、回路そのものが状態を持ちます。

リフレッシュとは、蓄えた電気が時間とともに抜けてしまうので、定期的に読み出して書き直すことです。コンデンサ（電気を一時的に蓄えておく部品）は放っておくと電気が抜けるので、抜けきる前に読み直して、また蓄え直します。

DRAM の D は Dynamic（ダイナミック。動的）で、この「放っておくと消えるので手を入れ続ける」性質から来ています。SRAM の S は Static（スタティック。静的）で、電源がある限りそのまま保たれます。

Dはダイナミック＝リフレッシュが要る。 ここだけ結び付けておけば、2つを取り違えません。

足りないとどうなるか

主記憶が足りないと、プログラムを動かせません。そこで、足りないぶんを補助記憶（SSDやHDDなど、電源を切っても消えない記憶装置）で肩代わりする仕組みが用意されています。これが仮想記憶です。

ただし補助記憶は主記憶よりけた違いに遅いので、肩代わりが増えるほど全体が遅くなります。「メモリを増やすと動作が軽くなる」と言われるのは、この肩代わりが減るからです。

覚え方：机の上

記憶装置の関係は、机に置き換えると、イメージしやすくなります。

主記憶 … 机の上。いま広げている書類。広さに限りがある
補助記憶 … 引き出し。しまってある書類。広いが、出し入れに手間がかかる
キャッシュメモリ … 手元のメモ。机の上より、さらに近い

帰るときに机の上を片づける（電源を切る）と、広げていたものは無くなる。 引き出しにしまったものだけが残ります。これが揮発性と不揮発性の違いです。

試験ではこう出る

科目A（旧・午前）のコンピュータ構成要素の分野で出ます。

多いのは、DRAM（主記憶に使うメモリ）とSRAM（キャッシュメモリに使うメモリ）の違いを問う問題と、記憶階層（記憶装置を速い順に上から並べたもの）の順序を並べさせる問題です。順序は、上からレジスタ（CPUの中のごく小さな入れ物）・キャッシュメモリ（CPUと主記憶のあいだの小さくて速い記憶）・主記憶・補助記憶（SSDやHDD）になります。

ITパスポートでは、揮発性（電源を切ると消える）か不揮発性（電源を切っても残る）かを問う形で出ます。応用情報では、メモリインタリーブ（主記憶をいくつかの区画に分け、同時に読み書きして速くする工夫）などの高速化の工夫まで広がります。

判断の軸は2つです。主記憶はDRAM・揮発性・容量は中くらい、そしてキャッシュメモリはSRAM・リフレッシュ不要・高速。

選択肢に「リフレッシュが必要」とあればDRAMです。「電源を切っても保持される」とあればフラッシュメモリ（SSDやUSBメモリに使われる、電源を切っても消えない記憶素子）やROM（Read Only Memory。読み出し専用で、電源を切っても消えないメモリ）の説明で、主記憶に使うDRAMの説明ではありません。

ミニクイズ

主記憶に用いられるDRAMの説明として、最も適切なものはどれか。

正解は 3番：コンデンサに電荷を蓄えて記憶し、内容を保つために定期的な再書込み（リフレッシュ）が必要である

DRAMはコンデンサに電荷を蓄えて1ビットを記憶します。電荷は時間とともに抜けていくため、定期的に読み出して書き直すリフレッシュが必要です。構造が単純なので大容量にしやすく、主記憶に使われます。「フリップフロップ回路（0か1のどちらかの状態を、そのまま保ち続ける回路）で記憶し、リフレッシュ不要」はSRAMの説明で、高速なぶん高価なのでキャッシュメモリに使われます。「電源を切っても保持され、書換え回数に上限がある」はフラッシュメモリ（SSDなど）の説明です。「磁気を利用し、円盤を回転させる」はハードディスクの説明で、いずれも主記憶ではありません。

間違えた用語の復習リストを見る →

この分野をまとめて解く → コンピュータ構成要素とハードウェアのミニテスト（全33問）

最終更新：2026-09-23