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DRAMの終焉――消えないメモリがもたらす大変化

佐藤一郎 [国立情報学研究所・教授]
【第3回】 2013年5月9日
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コンピュータはノーマリーオンからノーマリーオフへ

 不揮発性メモリがDRAM代替として利用されたときの影響のひとつは、コンピュータのノーマリーオンからノーマリーオフへの変化です。

 皆さんがPCを使ってワープロソフトで書類を作っているときは、PCは皆さんが何か入力した直後ぐらいしか、たいした処理をしていません。逆にいうと、ほとんど時間は皆さんの次の入力を待っているだけの暇な状態で、電力だけを無駄にしています。PCの消費電力を減らしたいならば処理をしていないときは電源オフにすればいいのですが、電源をオフにしたら、主記憶の内容も消えてしまいます。だから、PCに限らず今のコンピュータは、スリープでもさせない限りはノーマリーオン、つまり処理していても、処理していなくても常に電源オンなのです。

 しかし、コンピュータの主記憶がDRAMではなく、不揮発性メモリだったらどうでしょうか。不揮発性メモリは文字通り、電源を切ってもメモリの内容が消えません。ということはコンピュータの電源を切り、電源を入れ直すと、主記憶は電源が切れる直前の情報に戻っています。ならば入力待ちの間の時間は電源を切ってしまっても支障はない。

 つまり、普段は電源をオフにして、使うときだけ電源をオン、つまりノーマリーオフなコンピュータが実現できます。

 もちろん、最近のノートPCやタブレットも稼働状態とスリープ状態は高速に切り替えできますし、スリープ状態の消費電力は非常に少なくなっていますが、それでも電源そのものをオフできるのとでは意味が違います。

 もちろん、話はそれほど単純ではなく、コンピュータは主記憶以外にも情報を残しています。プロセッサにはレジスタという演算のための記憶領域や、メモリへの高速アクセスを実現するためのキャッシュなどがあり、それらの情報は電源が切れると消えてしまいます。

 ただし、電源が切れるまでにわずかな時間があれば、必要最小限の情報は不揮発性メモリに待避できるので、ノーマリーオフコンピュータは不可能ではありません。DRAMの代わりに不揮発性メモリを主記憶とするコンピュータの試作は実際に始まっています。

ノーマリーオフコンピュータの実現に向けて
解決すべき課題とは

 ノーマリーオフコンピュータは消費電力にシビアなスマートフォン、タブレット、ノートPCでは有用な技術です。ただし、解決すべき課題も残されています。

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佐藤一郎
[国立情報学研究所・教授]

国立情報学研究所アーキテクチャ科学系教授。1991年慶応義塾大学理工学部電気工学科卒業。1996年同大学大学院理工学研究科計算機科学専攻後期博士課程修了。博士(工学)。1996年お茶の水女子大学理学部情報学科助手、1998年同大助教授、2001年国立情報学研究所助教授、を経て、2006年から現職。また、総合研究大学院大学複合科学研究科情報学専攻教授を兼任。
専門は分散システム、プログラミング言語、ネットワーク。

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分散システムの研究を核としつつ、ユビキタス、ID、クラウド、ビッグデータといった進行形のテーマに対しても、国内外で精力的に発言を行っている気鋭のコンピュータ・サイエンス研究者が、社会、経済、テクノロジーの気になる動向について、日々の思索を綴る。

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