不揮発性メモリ【non-volatile memory】非揮発メモリ

概要

不揮発性メモリ（non-volatile memory）とは、データの記憶に用いられる半導体メモリの分類の一つで、外部からの給電がなくても記憶内容を維持することができる記憶素子を用いるもの。コンピュータのストレージ(外部記憶装置)にも用いられるフラッシュメモリなどが該当する。

メモリ装置は内部の半導体素子の動作原理の違いにより、通電している間だけ記憶内容を維持できる「揮発性メモリ」（volatile memory/揮発メモリ）と、記憶の維持自体には電力を消費せず、電源を落としても内容が維持される不揮発性メモリに分かれる。

前者にはコンピュータのメインメモリに用いられる「DRAM」（Dynamic RAM）や高速な書き換え速度と低消費電力で知られる「SRAM」（Static RAM）などがあり、後者には「ROM」（マスクROM、PROM、EPROM、EEPROMなど）や「フラッシュメモリ」、「MRAM」、「FeRAM」などが含まれる。

ROM

初期に発明され普及したのはROM（Read Only Memory）で、製造時に内容が記録され、後から消去・書き換えができない記憶素子が用いられていた。出荷時にコンピュータに内蔵されるファームウェアの記録媒体や、ソフトウェア製品の流通媒体（家庭用ゲームカートリッジなど）としてよく利用された。

後に限定的な書き換え機能を持つ方式が開発され、製造時ではなく利用者の手元で専用の装置を用いて一度だけ書き込める「PROM」（Programmable ROM）、専用の装置で消去と再書き込みができる「EPROM」（Erasable Programmable ROM）、利用環境で電気的に繰り返し消去と再書き込みが可能な「EEPROM」（Electrically Erasable and Programmable ROM）などの種類がある。

フラッシュメモリ

ROM技術から発展した任意に書き換え可能な「フラッシュメモリ」（flash memory）もあるが、DRAMなどの揮発性メモリに比べると書き換え速度や耐久性（消去・上書き回数の上限）などが劣るため、磁気メディアや光学メディアより高速なストレージ装置の記憶媒体としてSSDやUSBメモリ、メモリーカード、スマートフォン内蔵ストレージなどの形で普及している。

ユニバーサルメモリ

「磁気抵抗メモリ」（MRAM：Magnetoresistive RAM）や「強誘電体メモリ」（FRAMまたはFeRAM：Ferroelectric RAM）など、DRAMに匹敵する高速性や書き換え耐性を持つ不揮発性メモリも進められている。電源を落としても消えない主記憶装置として利用できると期待されており、メモリとストレージの役割を兼ねた「ユニバーサルメモリ」（universal memory）として用いられることが想定されている。