1
00:00:06,879 --> 00:00:10,030
私たちの記憶はあらゆる方法で
私たちを形成し

2
00:00:10,030 --> 00:00:12,059
過去の思い出を残し

3
00:00:12,059 --> 00:00:13,989
スキルを習得して保持し

4
00:00:13,989 --> 00:00:16,273
将来の計画を立てています

5
00:00:16,273 --> 00:00:19,916
今や私たちの右腕となっている
コンピュータでは

6
00:00:19,916 --> 00:00:22,126
その同じ役割をメモリが果たしています

7
00:00:22,126 --> 00:00:23,711
それは２時間の映画でも

8
00:00:23,711 --> 00:00:25,283
２語のテキストファイルでも

9
00:00:25,283 --> 00:00:27,833
ファイルを開く指示でも同様で

10
00:00:27,833 --> 00:00:30,322
コンピュータのメモリのすべては

11
00:00:30,322 --> 00:00:35,846
ビット（binary digits）と
呼ばれる単位で構成されています

12
00:00:35,846 --> 00:00:38,387
それぞれのビットを格納しているのはメモリセルで

13
00:00:38,387 --> 00:00:41,995
０と１という２つの状態を
切り替えることができます

14
00:00:41,995 --> 00:00:44,057
０と１という２つの状態を
切り替えることができます

15
00:00:44,057 --> 00:00:47,177
ファイルやプログラムは
数百万ビットから作られていて

16
00:00:47,177 --> 00:00:50,428
そのすべてが
コンピュータの頭脳である

17
00:00:50,428 --> 00:00:54,096
中央処理装置（CPU）で処理されています

18
00:00:54,096 --> 00:00:58,521
処理するべきビットの量は
指数関数的に増大しているので

19
00:00:58,521 --> 00:01:00,512
コンピュータ設計者はつねに

20
00:01:00,512 --> 00:01:05,295
大きさ、コストやスピードという
問題に直面しています

21
00:01:05,295 --> 00:01:10,126
私たちと同じようにコンピュータにも
即時タスク用の短期的なメモリと

22
00:01:10,126 --> 00:01:13,407
永久的な保存のための
長期的なメモリがあります

23
00:01:13,407 --> 00:01:15,277
プログラムを実行するとき

24
00:01:15,277 --> 00:01:18,950
オペレーティングシステムは
命令を実行するため

25
00:01:18,950 --> 00:01:20,845
短期メモリ内の領域を割り当てます

26
00:01:20,845 --> 00:01:24,392
例えばワードプロセッサーで
１つのキーを押したとき

27
00:01:24,392 --> 00:01:29,536
CPUはこの領域にアクセスし
数ビットのデータを取得します

28
00:01:29,536 --> 00:01:33,861
CPUはそのビットを修正したり
新しいものを作ることもできます

29
00:01:33,861 --> 00:01:38,258
これにかかる時間を
メモリのレイテンシー（遅延時間）と言います

30
00:01:38,258 --> 00:01:43,801
プログラムの命令は
迅速かつ連続的に処理しなければならないため

31
00:01:43,801 --> 00:01:48,563
短期メモリ内の領域は任意の順序で
アクセスできるようになっています

32
00:01:48,563 --> 00:01:51,714
そのためランダム・アクセス・
メモリ（RAM）と呼ばれます

33
00:01:51,714 --> 00:01:55,900
最も一般的なRAMのタイプは
ダイナミックRAM（DRAM）です

34
00:01:55,900 --> 00:01:59,899
各メモリセルは小さなトランジスタと

35
00:01:59,899 --> 00:02:02,987
電気を保持するコンデンサで構成されていて

36
00:02:02,987 --> 00:02:07,555
電気がないときは０
電気があるときは１となります

37
00:02:07,555 --> 00:02:09,167
このメモリがダイナミックと呼ばれるのは

38
00:02:09,167 --> 00:02:13,380
放電が起こるため
電気が保持できる時間が短く

39
00:02:13,380 --> 00:02:16,759
データを保持するために
一定間隔で再充電を必要とするからです

40
00:02:16,759 --> 00:02:20,006
100ナノ秒という低レイテンシーであっても

41
00:02:20,006 --> 00:02:22,651
最新CPUにとっては遅すぎるので

42
00:02:22,651 --> 00:02:25,903
スタティックRAM（SRAM）でできている

43
00:02:25,903 --> 00:02:28,513
小さな高速内蔵メモリキャッシュも
使われます

44
00:02:28,513 --> 00:02:31,722
SRAMは通常 トランジスタを
６個組み合わせて構成されていて

45
00:02:31,722 --> 00:02:33,624
リフレッシュの必要はありません

46
00:02:33,624 --> 00:02:36,779
SRAMはコンピュータシステムで
最速のメモリですが

47
00:02:36,779 --> 00:02:38,680
最も高価でもあり

48
00:02:38,680 --> 00:02:42,414
DRAMに比べ３倍以上のスペースを取ります

49
00:02:42,414 --> 00:02:46,597
RAMとキャッシュの難点は
データは電源がオンのときにのみ保持され

50
00:02:46,597 --> 00:02:49,625
電源がオフのときに
データを保持したい場合には

51
00:02:49,625 --> 00:02:53,005
長期記憶装置に
転送しなければなりません

52
00:02:53,005 --> 00:02:55,291
そのタイプには大きく分けて３種あります

53
00:02:55,291 --> 00:02:57,739
まずは 磁気記憶媒体
これは最も安価で

54
00:02:57,739 --> 00:03:03,560
データは回転ディスク上の磁性膜に
磁気パターンとして記憶されます

55
00:03:03,560 --> 00:03:06,353
ただデータを読み込むには
データがある場所まで

56
00:03:06,353 --> 00:03:08,621
ディスクを回転する必要があるので

57
00:03:08,621 --> 00:03:14,510
ドライブのレイテンシーは
DRAMよりも10万倍遅いです

58
00:03:14,510 --> 00:03:18,626
次にDVDやブルーレイなどの
光学式記憶媒体です

59
00:03:18,626 --> 00:03:20,621
これも回転するディスクを
使用していますが

60
00:03:20,621 --> 00:03:22,813
反射コーティングも
併せて使用しています

61
00:03:22,813 --> 00:03:25,029
ビット情報は 色素を使い
レーザー読み取り可能な

62
00:03:25,029 --> 00:03:28,029
明・暗で識別されるスポットとして
符号化されます

63
00:03:28,029 --> 00:03:31,151
光学式記憶媒体は
安価で取り外し可能ですが

64
00:03:31,151 --> 00:03:34,878
磁気記憶媒体よりもさらに
遅延時間が大きく

65
00:03:34,878 --> 00:03:37,086
容量が小さいことも問題です

66
00:03:37,086 --> 00:03:38,571
最後にあげられるのが

67
00:03:38,571 --> 00:03:41,661
フラッシュスティックなどの
ソリッドステート・ドライブ（SSD）で

68
00:03:41,661 --> 00:03:44,025
これが長期的な記憶媒体の中で
最新で最速のものです

69
00:03:44,025 --> 00:03:45,957
SSDは可動部をもたず

70
00:03:45,957 --> 00:03:48,627
フローティング・ゲート・トランジスタを
用いて

71
00:03:48,627 --> 00:03:53,134
特別に設計された内部構造に
電荷を閉じ込めたり―

72
00:03:53,134 --> 00:03:56,453
解放したりすることによって
ビットを格納します

73
00:03:56,453 --> 00:03:59,739
では この数十億のビットは
どのくらい信頼性があるのでしょう？

74
00:03:59,739 --> 00:04:03,463
メモリのパフォーマンスは安定していて
永久的なものと考えがちですが

75
00:04:03,463 --> 00:04:06,363
実際はかなりの速さで劣化しています

76
00:04:06,363 --> 00:04:09,000
デバイスとその周辺部から発生した熱が

77
00:04:09,000 --> 00:04:11,739
ハードドライブの磁化を失わせ

78
00:04:11,739 --> 00:04:13,991
光学式記憶媒体の色素を分解して

79
00:04:13,991 --> 00:04:17,115
フローティング ゲートの
電荷漏洩を引き起こしてしまうのです

80
00:04:17,115 --> 00:04:20,081
SSDにはもう１つ弱点があります

81
00:04:20,081 --> 00:04:23,345
フローティング・ゲート・トランジスタへの
繰り返しの書き込みが

82
00:04:23,345 --> 00:04:26,705
劣化を引き起こし
最終的に記録できなくなります

83
00:04:26,705 --> 00:04:29,215
現在の記憶媒体のデータ寿命が

84
00:04:29,215 --> 00:04:31,958
10年に満たないことを危惧して

85
00:04:31,958 --> 00:04:36,333
科学者たちは
量子レベルで物理的特性を利用し

86
00:04:38,650 --> 00:04:40,800
記憶媒体を さらに高速で

87
00:04:40,800 --> 00:04:41,620
さらに小さく

88
00:04:41,620 --> 00:04:44,140
さらに耐久性のあるものにすべく
開発に取り組んでいます

89
00:04:44,140 --> 00:04:49,156
今のところ人間もコンピュータも
まだ不滅の記憶を手に入れてはいません