【初心者・非エンジニアでもわかる】揮発性メモリと非揮発性メモリの仕組みと違い
1. 揮発性メモリ（Volatile Memory）
揮発性メモリは、電力を供給している間だけデータを保持するメモリです。電源が切れると、すべてのデータが失われるため、長期的なデータ保存には向いていません。しかし、データの読み書きが非常に高速なため、短期間でのデータの一時保存には最適です。
1.1 揮発性メモリの代表例：RAM
- RAM（Random Access Memory）は揮発性メモリの一種で、コンピュータが現在実行中のプログラムやデータを一時的に保存します。CPUがすぐにアクセスできる場所にデータを置くことで、処理がスムーズに進むように設計されています。
| 項目 | 説明 |
| データ保持 | 電源が供給されている間のみデータを保持 |
| 速度 | 高速（数ナノ秒〜マイクロ秒の応答速度） |
| 用途 | 一時的なデータ保存。プログラムやデータの実行中の格納場所 |
| 例 | DRAM（ダイナミックRAM）、SRAM（スタティックRAM） |
1.2 DRAM（ダイナミックRAM）の仕組み
DRAMは、キャパシタ（コンデンサ）という小さな部品に電荷を蓄えてデータを保持します。しかし、キャパシタ内の電荷は時間が経つと徐々に減少するため、データを維持するには定期的にリフレッシュ（電荷を再度供給）する必要があります。このため、DRAMは「ダイナミック」と呼ばれます。
DRAMの動作イメージ
1.3 SRAM（スタティックRAM）の仕組み
SRAMは、フリップフロップ回路という仕組みを使ってデータを保持します。DRAMと異なり、リフレッシュする必要がなく、一度データが記録されると電源が供給されている限りそのまま維持されます。ただし、SRAMはDRAMよりも高価で、容量が小さいため、主にキャッシュメモリなど、少量の高速アクセスが必要な場所で使われます。
2. 非揮発性メモリ（Non-Volatile Memory）
非揮発性メモリは、電源が切れてもデータを保持できるメモリです。これにより、長期間にわたりデータを安全に保存できます。非揮発性メモリは、補助記憶装置（HDD、SSD）やフラッシュメモリとして使われています。
2.1 非揮発性メモリの代表例：フラッシュメモリ、SSD
フラッシュメモリは、電力がなくてもデータを保持できる半導体記憶装置です。USBメモリやSDカード、SSDに使われている技術です。これらのメモリは、電荷の状態を使ってデータを保存しますが、揮発性メモリのようにリフレッシュする必要はありません。
| 項目 | 説明 |
| データ保持 | 電源を切ってもデータを保持 |
| 速度 | 揮発性メモリよりは遅いが、長期保存が可能 |
| 用途 | 長期的なデータ保存。ファイルやOSなどのプログラムの保存 |
| 例 | SSD、USBメモリ、HDD、ROM |
2.2 SSD（ソリッドステートドライブ）の仕組み
SSDはフラッシュメモリを使用しており、データの読み書きが速く、HDD（ハードディスクドライブ）に比べて耐衝撃性や消費電力の点で優れています。HDDとは異なり、物理的なディスクを回転させてデータを読み込むのではなく、電子的にデータを扱うため、アクセス速度が非常に速くなります。
SSDの仕組み
2.3 HDD（ハードディスクドライブ）の仕組み
HDDは、磁気ディスクにデータを記録することで非揮発性メモリとして機能します。ディスクを物理的に回転させてデータを読み書きするため、SSDに比べると速度は遅いですが、大容量で比較的安価です。