不揮発性メモリとは

コンピュータのメモリには、さまざまな違いがあります。目にしたことがあるかもしれないものの 1 つは、揮発性メモリと不揮発性メモリです。揮発性という言葉は、一時的なもの、または変化する可能性があるものを意味します。コンピューティングでは、電力が失われるとデータを保持できないタイプのメモリを指します。逆に、不揮発性メモリは、電源がなくてもデータを保持します。

それはどのように機能しますか

揮発性メモリは、電源が切れてもデータが削除されないことに注意することが重要です。削除操作は実行されず、コンピュータがシャットダウンするときに揮発性メモリが消去されます。揮発性メモリは、一定の電源がなければ、電荷を保持してデータを保存することはできません。また、さまざまな不揮発性メモリが時間の経過とともにデータを失う可能性があることにも注意してください。たとえば、電力が供給されていない場合、SSD にデータを保存するために使用される電荷はゆっくりと減衰します。これにより、数年間電源を使用しないとデータが失われます。

不揮発性メモリは、長期保存に最適です。ハードドライブが不揮発性メモリを使用していると聞いても、おそらく驚かないでしょう。SSD、HDD、光ストレージメディア、および磁気テープはすべて、不揮発性メモリの形式です。技術的には、古典的なパンチカードを考えることができます。または、不揮発性メモリの一種である印刷された紙。ただし、そのようには使用しません。

揮発性メモリは、電力が失われると保持しているデータをすべて失います。これでは長期保存には不向きです。停電はデータを失うことを意味します。ただし、コンピューターの揮発性メモリには用途があります。システム RAM は揮発性です。コンピューターの電源が入っている間、データを保持します。その後、オフになると失われます。CPU ダイのキャッシュも揮発性メモリです。

どちらの場合も、データは不揮発性 RAM に保存されているため、電源が切断されたときに完全に失われます。実際、コンピューターの電源を切ると、RAM と CPU キャッシュのデータが失われるはずです。これにより、保持しているデータが適切に消去され、シャットダウン時にデータの回復に対して脆弱ではないことが保証されます。必要なデータは、不揮発性メモリから読み出して揮発性メモリに簡単に再格納できます。

メリット

不揮発性メモリの主な利点は、電力が供給されていないときにデータを保存できることです。他にも利点があります。不揮発性メモリは通常、メモリ単位あたりの揮発性メモリよりも安価です。これは、データを長期間保存するために大量の不揮発性ストレージスペースが必要な場合に特に便利です。

不揮発性メモリは、電源を切ってもデータを保持するため、データの回復に対して脆弱です。壊れたハードドライブからデータを回復できるので、これは良いことです。

不揮発性メモリが使用できるもう 1 つの便利な機能は、保存されていないファイルを事前に保存することです。Word で文書 (たとえば、手紙や紙) を書いていて、停電やコンピューターのブルースクリーンが発生したとします。作業を保存したことがないため、作業をやり直さなければならないことに気付くと、パニックに陥ります。

ありがたいことに、Word やその他のプログラムは、手動で保存する前に、ハードドライブに一時ファイルを事前保存することがよくあります。これにより、再起動後に「失われた」ドキュメントを回復できます。データが完全に失われるため、不揮発性メモリのないコンピュータではこれは不可能です。

欠点

通常、不揮発性メモリは揮発性メモリよりも低速です。しかし、だからこそ揮発性メモリは、RAM や CPU キャッシュなどの速度に敏感な場所で使用されます。すべての揮発性メモリがすべての不揮発性メモリよりも高速というわけではありません。初期のコンピューターの RAM を最新の SSD と比較すると、圧倒されます。しかし、それは公正な比較ではありません。テクノロジーと接続性は、時間の経過とともに大幅に改善されました。

不揮発性メモリは、実際には 2 つの異なる点で揮発性メモリよりも遅くなります。データの読み取りまたは書き込みは遅くなりますが、レイテンシははるかに高くなります。レイテンシは、メモリが要求されたデータを見つけて応答するのにかかる時間を測定します。読み取り速度または書き込み速度は、データの実際の伝送速度です。

不揮発性は、データをフォレンジックに復元できるため、安全性を維持する必要があるデータの保存には適していません。これは、長期保存が必要な機密データにとって避けられないリスクです。暗号化で対抗できますが。ただし、機密性の高い一時データの場合は、不揮発性メモリを使用したくありません。

たとえば、HTTPS 暗号化で使用されるような一時的な暗号化キーは、RAM に保存されます。新しい暗号化キーをネゴシエートするだけでよいため、コンピュータの電源をオフにすると、これらは再び必要ありません。これらのキーを長い間持っていたとします。その場合、それらはデータ回復に対して脆弱であり、ネットワークトラフィックの復号化とスパイに使用される可能性があります。

不揮発性メモリのもう 1 つの欠点は、確実にデータを消去したい場合、積極的にデータを削除しなければならないことです。古いドライブを再販するときにこれを忘れると、新しい所有者が保存されたデータにアクセスできる可能性があります。

結論

不揮発性メモリは、あらゆるコンピューティングデバイスの重要な部分です。それがなければ、何かを永久に保存することはできません。停電が発生した場合、すべてのデータが失われる可能性があります。HDD、SSD、CD、DVD、ROM、磁気テープなど、あらゆる形式の長期データストレージは不揮発性です。以下のコメントであなたの考えを共有してください。