フレームバッファ【frame buffer】

フレームバッファとは？

コンピュータ内部で一画面分の表示内容を丸ごと記憶しておくことができるメモリ領域やメモリ装置のこと。画面に表示される各画素の色の情報を保持し、表示装置に転送するための中間的な記憶領域として利用される。

フレームバッファを搭載したシステムでは、ソフトウェアやGPUなど画面の表示内容を生成する主体は、表示したい内容をいきなり表示装置側に送るのではなく、コンピュータ側に用意されている記憶装置であるフレームバッファに書き込む。

フレームバッファには一画面分の表示内容を保持する容量が確保されており、ディスプレイコントローラが一定の周期でその内容を読み出して表示装置へ転送することで画面が更新されていく。この方式により、描画途中の不完全な画像が直接画面に表示されることを防ぐことができる。

描画のちらつきを防ぐ技術として「ダブルバッファリング」がある。フレームバッファを二画面分用意し、一方に次のフレームを描画しながら、もう一方の内容で画面を更新する方式である。描画完了後に両者を切り替えることで、画面更新の途中状態が表示される「ティアリング」を防止できる。ゲームや動画再生など滑らかな描画が求められる場面で標準的に用いられる。

実装形態はシステムによって異なる。専用のVRAM（ビデオメモリ）を搭載するグラフィックスカードではVRAMがフレームバッファとして機能し、高速な読み書きが可能である。一方、組み込みシステムや統合グラフィックス環境ではメインメモリ（RAM）の一部をフレームバッファ領域として割り当てる構成も採用されている。LinuxではVRAMを直接操作するための「フレームバッファデバイス」（/dev/fb0）というインターフェースが提供されており、GUIシステムを介さずに画面描画を行う手段として活用されている。