RAM(ラム)とは | 意味や読み方など丁寧でわかりやすい用語解説

RAMとはRandom Access Memoryの略であり、コンピュータのメインメモリ、つまり主記憶装置を指す。CPUがプログラムやデータを高速に読み書きするために一時的に保持する場所であり、コンピュータが動作する上で不可欠な要素である。RAMは揮発性メモリの一種であり、電源が供給されている間のみデータを保持し、電源を切るとその中のデータはすべて消滅する。この特性は、電源を切ってもデータを保持し続ける補助記憶装置（HDDやSSDなど）とは根本的に異なる。コンピュータが起動している間、オペレーティングシステムや実行中のアプリケーション、作業中のデータなどがRAM上に展開され、CPUはこれらの情報に直接アクセスし処理を行う。RAMの容量と速度は、コンピュータ全体のパフォーマンスに大きく影響を与える重要な要素である。

コンピュータシステムにおいて、CPUはすべての計算処理の中心を担うが、CPUの処理速度に比べて補助記憶装置であるHDDやSSDのデータ読み書き速度は非常に遅い。この速度差を埋めるために存在する高速な一時記憶装置がRAMである。CPUはプログラムの命令や必要なデータを補助記憶装置から直接読み出すのではなく、まずRAMにロードし、RAMから高速にデータを取得して処理を行う。これにより、CPUは常に高速なデータにアクセスでき、システム全体のボトルネックが解消される。

RAMは、オペレーティングシステムの起動から、ウェブブラウザの閲覧、ドキュメント作成、画像編集、ゲームの実行など、コンピュータ上で行われるあらゆる処理において不可欠な役割を果たす。例えば、アプリケーションを起動すると、そのプログラムコードが補助記憶装置からRAMに読み込まれる。その後、CPUはそのRAM上のコードを読み取り、指示に従って処理を実行する。また、ファイルを編集する際も、元のファイルは補助記憶装置に保存されているが、編集中のデータは一時的にRAM上に保持される。変更内容を保存すると、RAM上のデータが補助記憶装置に書き込まれる仕組みである。

RAMの容量が不足すると、コンピュータのパフォーマンスは著しく低下する。RAMが満杯になると、オペレーティングシステムはRAMから使用頻度の低いデータを補助記憶装置の一部領域（スワップ領域やページファイルと呼ばれる）に一時的に退避させ、RAMの空きを確保しようとする。このプロセスを「スワップ」と呼ぶ。補助記憶装置はRAMに比べて圧倒的に低速であるため、スワップが頻繁に発生すると、システムの動作が遅延し、ユーザーエクスペリエンスが損なわれる。

RAMにはいくつかの種類があるが、一般的なPCのメインメモリとして広く利用されているのはDRAM（Dynamic Random Access Memory）である。DRAMは、コンデンサに電荷を蓄えることでデータを「1」か「0」として記憶する。コンデンサは時間の経過とともに電荷が漏れてしまう性質があるため、データが失われないよう、定期的に電荷を再充電する「リフレッシュ」操作が必要である。この動的なリフレッシュが必要なため「ダイナミック」の名を持つ。DRAMは構造が単純で高密度化しやすく、比較的安価に大容量を実現できる利点がある。

一方、SRAM（Static Random Access Memory）は、フリップフロップと呼ばれる回路を用いてデータを記憶する。フリップフロップは一度状態が確定すると、電源が供給されている限りその状態を保持し続けるため、DRAMのようなリフレッシュ操作は不要である。このため、SRAMはDRAMよりも高速に動作するが、回路が複雑でトランジスタの数が多くなるため、製造コストが高く、大容量化も難しい。SRAMは主にCPU内部のキャッシュメモリなど、高速性が極めて重視される限定的な用途で利用される。

メインメモリとして用いられるDRAMは、長年にわたり進化を続けてきた。初期のSDRAM（Synchronous DRAM）から始まり、データの転送効率を高めたDDR SDRAM（Double Data Rate SDRAM）へと発展した。DDR SDRAMは、クロック信号の立ち上がりと立ち下がりの両方でデータを転送することで、SDRAMの2倍の転送速度を実現した。その後、DDR2、DDR3、DDR4、そして最新のDDR5へと世代を重ねるごとに、動作クロック周波数の向上、消費電力の削減、内部アーキテクチャの改善などにより、より高速なデータ転送と効率的な動作を実現している。これらのDDR規格のメモリは、デスクトップPC向けのDIMM（Dual In-line Memory Module）や、ノートPC向けのSO-DIMMといったモジュール形状で提供され、マザーボードに搭載される。

RAMの容量や速度は、システムのパフォーマンスに直接影響を与えるため、用途に応じて適切な選択が重要である。一般的なウェブブラウジングやオフィス作業であれば8GBから16GBのRAMがあれば快適に動作するが、グラフィックデザイン、動画編集、大規模なデータ分析、最新のゲームなど、より多くのメモリを必要とするアプリケーションを使用する場合は、16GB以上のRAMが推奨される。また、メモリの動作クロック周波数が高いほど、CPUがデータにアクセスする速度が速くなるため、CPUの性能を最大限に引き出すためには、対応するマザーボードと高速なRAMの組み合わせが望ましい。多くのマザーボードでは、複数のメモリスロットに同容量・同速度のメモリを組み合わせることで、データ転送速度を向上させるデュアルチャネルなどの機能が利用可能であり、これによりさらなるパフォーマンスアップが期待できる。