今回はメモリの話でもしようかと思う。
　「パソコンにはRAMとROMがあって…」などというのは、#0003で取り上げた「MSX早分かり事典」で学んだ。ほんとに、その本にはかなりお世話になった。更にその本では、SRAMとDRAMの違いを取り上げ、その動作原理(フリップフロップやNAND回路)まで懇切丁寧に説明していた。いや、小学生が読むにはなかなかハードル高かったわ…。
　ここで取り上げるのは、RAMの、更にDRAMの話だ。

　大昔は、DIPという、チップをそのままマザーにつけていた。いわゆるゲジゲジと呼ばれる、両横から端子がいっぱい生えたチップだ。それがPCのRAMとなっていた。
　だが、この方式では、メモリを増やすとマザーボードの面積がすぐに足りなくなるという欠点があった。これを解決するために、このチップをボードに垂直に取り付けて、面積を稼ぐというアイデアが用いられたが、もう少し経つと、そもそもそのゲジゲジを複数取り付けたサブ基板を、マザーに対して垂直に差し込むという、ファミコンのカートリッジ式になった。これはSIMM(Single Inline Memory Module)と呼ばれている。
　SIMMになった事で、ファミコンのカートリッジを取り替えるように、メモリを交換できるようになった。昔はマザー上のメモリを交換する事は不可能で、増設は外部バスを介する物が多かった。当然、速度的にはペナルティを食らう。SIMMにする事で、マザー内部の回路に増設できるようになるという利点がある。そしてそれ以上の利点として、メモリモジュールを別基板にする事で、PC本体の開発とメモリの開発を分ける事ができるようになったというのがある。大昔のPCは、メモリがマザーに直結していたため、PC全体の設計時にメモリモジュールまで組み込まないといけなかったが、PCの開発というのは時間がかかるものなので、完成時にはメモリ設計が古くなっているという事がありうる。SIMMにしておけば、多少はどうにかなる。
　この仕組みは現在でも一緒だが、2015年現在のメモリモジュールはDIMMと呼ばれ、差込口の端子が表裏で別となっている(SIMMは、一本の端子が基板差込部の表と裏両方で接触する形になっている)。
　なお、SIMMは当初は30pinと呼ばれる規格の物が出回ったが、のちに72pinが主流になり、72pinSIMMの時代は長く続いた。

　以上は、メモリモジュール全体の形状の話だが、続いてメモリの中身の話をしよう。
　一番初期は、本当に基本的なDRAMの仕組み、つまりアドレスを指定して、データを読むか書くかする仕組みと、定期的にリフレッシュしてメモリが揮発するのを防ぐ仕組み、から成り立っていた。これ自体は現在まで引き継がれている仕組みだ。
　実際のところ、メモリセルからデータを取り出す、などという部分はいじりようがないので、以後の進化の多くは、「連続するアドレスの読み書きを速くする」という部分に主眼が置かれていた。例えばFPあるいはFPMと呼ばれるDRAM、その後に続くEDOなどは、そのような進化の流れだ。

　メモリシステムとしては、そのような進化がゆっくりと行われてきたが、90年代半ばに、画期的な技術が導入された。それがSDRAM(Synchronous DRAM)だ。
　これは、マザーボード上の脈拍とも言える、システムクロックを、メモリモジュールにも与えるというものだ。システムクロックが定期的に来る事により、それに沿って内部処理が可能となる。読み書きのタイミングを他のチップと合わせる事が出来るし、細かい内部動作が可能になる。読み書きのパイプライン化などだ。
　それまではどうだったかと言うと、メモリモジュールはシステム全体のクロックからは独立していた。非同期、という奴だ。システムから読み書きの要請が来ると、その信号に合わせて行動する、みたいな仕組みだ。
　つまり、指示されたらその時だけ動く、というのが従来のメモリだとしたら、SDRAMはクロックを与える事により、何も指示されていない間も色々動作する事が可能になった。
　ここから、DRAMは急速に進化していく。

　SDRAMが急速に従来のFPDRAMやEDODRAMをリプレースしていく中、インテルはRambus社のRDRAM(Rambus DRAM)を、自社CPU・マザーボードの正式なメモリシステムとして採用した。1996年の事だ。
　RDRAMは、その1996年に出たゲーム機のNintendo64でも採用されたので、知っている人も多いと思うが、当時は高速DRAMとして鳴り物入りで登場した。
　RDRAMも、SDRAMと同様にクロック同期型のDRAMなのだが、その高速化の肝は、極端な高クロック化にある。そのために邪魔になるものを排除してある。例えば、ビット幅はかなり狭くしてある。更に、たいていメモリモジュールというのは、4枚など複数枚用意され、データの流れは複雑に分岐しているのだが、それが同期の乱れを生み、高クロック化を妨げる。そこで、各モジュールを直列で並べ、分岐をしないようにしている(そのため、メモリモジュールの空きスロットには、ただ信号をスルーするだけのダミーモジュールを挿す必要がある。Nintendo64のカートリッジ手前にもそれがあるので、知ってる人もいるかと)。
　このように、ビット幅を狭くしたり、モジュールを直列化したりしても、その分高クロックで動けば、トータルの速度が上がるよね、という理屈だった。

　しかし、PC分野ではRDRAMは全く普及しなかった。
　一番の大きな理由は、高価であるという事だった。まずメモリモジュールが高く、同容量のSDRAMの数倍の価格だった。何割増しとかそういうレベルではない。何倍、というレベルだ。そしてまた、対応するマザーも、従来品よりずっと高かった。
　これは、そもそも高クロック化したメモリシステムというもの自体の製造コストが高いというのもあるし、あとはRambus社に払うライセンス料であるとか、あるいは一部の部品はRambus社が独占して作っているので、その供給を受けないといけない事など、これら全ての要因が価格に転嫁された。
　そしてまだ、速度もそれほどは伸びなかった。例え他製品の数倍の価格であっても、数倍の性能が出ていれば、納得する人もいるだろう。しかし現実には、ピーク性能でもそこまでは出なかったし、またそのピーク性能を出すためには、CPUも最上位でなくてはならず、下位CPUではむしろSDRAMすら下回るという現象も起きた。
　特に、レイテンシ(最初にデータを読み出すまでのラグ)の高さはネックとなっており、ランダムアクセスに向かないというデメリットがあった。
　これでは、手を出す人はいなくなるだろう。最初からインテル以外のメーカーは反RDRAMの姿勢だったが、ついにはインテルもSDRAMに一本化する事になった。こうしてRDRAMは、PCの世界からは姿を消した。

　SDRAMはそれから、DDR(Double Dencity Rate)SDRAMという規格として進化する。これは、従来のSDRAMに比べて、2倍のメモリを同時に読み込む事で、転送速度を倍に高めている。これが登場したのが2001年頃だ。
　その後、2004年頃から、更に倍のメモリを読み込むDDR2が作られ、2007年頃からはその更に倍のDDR3が作られた。これを書いている2015年現在、市場はほぼDDR3が独占する形になっている。
　このDDR3の期間が非常に長かったが、そろそろDDR4が出てくるかな…という感じになった。DDR4はDDR3から、更に倍の転送速度になるように設計され、また動作電圧が下がっている。実は、DDR3時代にも、その低電圧バージョンのDDR3Lという規格が出来たが、それをも下回る。と言うのも、もちろん低電圧でないと高速化に向かないというのもあるが、発熱・消費電力でもすでに問題になってきていた。最近のメモリモジュールは、ヒートスプレッダに包まれて放熱効率を高めているものが多いが、CPUやビデオカードに続き、放熱源としての大きさが問題になっていたというのが背景にある。そもそもメモリ自体は、デスクトップPCに限らず、ノートPCや、あるいはスマートフォンとかでも使われるものだしね。言うまでもなく、低電圧の方が消費電力が下がり、放熱も少なくなるので、必然の流れだった。

　しかし、HDDでもなんでもそうだけど、メモリもまた、凄いスピードで進化したデバイスの一つだね。容量も、速度も。
　私が子供の頃のPCなんて、何KBというオーダーだったし、もう少し大きくなって自分で買えるようになった頃は、何MBというオーダーだった。しかも、それを1MB増設するのに何万円もかける、みたいな。それが、今や何GBというオーダーで、つまりその「何MB」の時代から比べると1000倍になっているし、「何KB」の時代からだと100万倍だ。だからと言って価格も100万倍になっているわけもなく、むしろメモリモジュールあたりの価格はどんどん安くなっている。それでいてモジュールあたりの容量が跳ね上がってるのだがら、価格あたりの容量がこの数十年で飛躍的に伸びている事になる。
　ただ正直、HDDが何百万倍の容量になるのはまあ分からないでもないけど、メモリもそんなに必要なのかね…とちょっと思わなくもない。そんなのが必要になるような計算が、パーソナルなコンピュータで行われるんだろうか…。
　と言いつつも、現実的に必要になってしまってるので、普通にみんな何GBものメモリを搭載している。
　かつて、わずか数KBをどうにかしてやりくりしていた時代もあっただけに、本当の本当に隔世の感がありまくりなのだった。