シングルランク (シングルランク) とは | 意味や読み方など丁寧でわかりやすい用語解説

シングルランク (シングルランク) の読み方

日本語表記

シングルランク (シングルランク)

英語表記

single-rank (シングルランク)

シングルランク (シングルランク) の意味や用語解説

シングルランクは、コンピュータのメインメモリを構成するDRAMモジュールの論理的な構造を示す概念の一つである。メモリがデータを処理する際の独立した単位を「ランク」と呼び、シングルランクとは、一つのメモリモジュール上にこのような独立したデータバンクが一つだけ存在することを意味する。このランクは、メモリコントローラが一度にアクセスできるデータの塊であり、通常、メモリコントローラのデータバス幅（例えば64ビット、またはECC機能を持つ場合は72ビット）に対応する。 メモリコントローラは、CPUからの要求に応じてデータをメモリから読み書きする役割を担うが、この際、どのメモリモジュール上のどのランクにアクセスするかを識別する。シングルランクのモジュールは、メモリコントローラから見て一つの独立したターゲットとして振る舞う。物理的には、シングルランクのメモリモジュールには、データバス幅を満たすために複数のDRAMチップが搭載されているが、これらはすべて協調して一つのランクとして動作する。例えば、64ビットのデータパスを持つモジュールの場合、8個のx8構成のDRAMチップ（8ビット x 8チップ = 64ビット）が搭載されることで、一つのランクを形成する。ECC機能を持つモジュールであれば、さらに1個または2個のECC用チップが加わる。 シングルランクと対比される概念として、デュアルランク（2つのランク）、クアッドランク（4つのランク）などがある。これらは一つのメモリモジュール上に複数の独立したランクが構成されていることを意味する。例えば、デュアルランクモジュールの場合、モジュール上のDRAMチップが二つの独立した64ビット（または72ビット）データバンクとして構成され、メモリコントローラはこれらを別々のターゲットとして認識し、アクセスできる。 シングルランクメモリの特性として、以下のような点が挙げられる。まず、メモリコントローラに対する電気的負荷が比較的低いという特徴がある。各ランクはメモリコントローラにとって一つの負荷単位として認識されるため、一つのモジュールに複数のランクがある場合と比較して、シングルランクモジュールはコントローラへの負担が少ない。この特性は、特にサーバーなどの多くのDIMMスロットを持つシステムにおいて、より高いメモリ容量を実現する際や、高速なメモリクロックで安定動作を確保する上で有利に働く場合がある。メモリコントローラがサポートできる総ランク数には限りがあるため、シングルランクモジュールを使用することで、より多くのモジュールを搭載できる可能性が高まる。 性能面に関しては、シングルランクモジュールは、一般的に単一のランク内でのデータアクセスにおいて、デュアルランク以上のモジュールと比較してわずかに低いレイテンシ（遅延）を示すことがある。これは、メモリコントローラが同一モジュール内の異なるランク間で切り替える必要がないため、コマンド発行からデータ転送までの時間が短縮される傾向にあるためである。しかし、全体的なスループットや並列処理能力に関しては、複数のランクを持つモジュールが有利になる場合もある。デュアルランクモジュールの場合、メモリコントローラは一方のランクがデータ処理中にもう一方のランクに対して次のコマンドを発行するといった「ランクインターリーブ」の技術を利用でき、これにより実効的なメモリ帯域幅を向上させることが可能となる。そのため、アプリケーションの特性やシステムの構成によって、シングルランクとデュアルランクのどちらが優位となるかは一概には言えない。 容量については、同じDRAMチップ密度を使用した場合、シングルランクモジュールはデュアルランクモジュールと比較して総容量が低い傾向にあった。しかし、DRAMチップ自体の密度が飛躍的に向上した現代においては、非常に大容量のシングルランクモジュールも製造されるようになっている。例えば、高密度なDRAMチップを使用することで、32GBや64GBといった大容量のメモリモジュールでもシングルランクとして構成することが可能になっている。これにより、メモリコントローラがサポートできる最大容量が大幅に引き上げられ、かつ電気的負荷が低いというシングルランクの利点を活かせるようになった。 メモリの識別方法としては、モジュールのラベルに「1Rx8」や「1Rx4」といった表記がある場合、これがシングルランクであることを示す。「1R」はシングルランクを、「x8」や「x4」はDRAMチップあたりのデータ幅を示す。例えば、「1Rx8」は、8ビット幅のDRAMチップを複数使用して一つのランクを構成していることを意味する。 システムエンジニアを目指す上では、メモリの選定においてシングルランク、デュアルランクといった概念を理解しておくことが重要となる。特にサーバーや高性能ワークステーションの構築、またはメモリの増設を行う際には、互換性の問題や、システム全体の性能、安定性に大きく影響するため、マザーボードやCPUのメモリコントローラが推奨する構成を確認し、適切なランク数のモジュールを選択する必要がある。誤った選択は、システムの起動不可、安定性低下、または性能が期待値に届かないといった問題を引き起こす可能性がある。