プライマリー・ストレージとセカンダリー・ストレージの違いとは

オフィスでノートPCを使用しているビジネスマン

プライマリー・ストレージとは

コンピューターのメモリーは、運用機能の実行に必要なメモリーの使用頻度に応じて優先順位が付けられます。1次ストレージとは、コンピューターの作業メモリーであり主要な運用コンポーネントであるプライマリー・メモリー(またはメイン・メモリー)を格納する手段のことです。メインまたはプライマリ・メモリは、「メイン・ストレージ」または「内部メモリ」とも呼ばれます。保存しているデータは比較的簡潔で、コンピューターが機能する際にアクセスできます。

プライマリー・メモリーは非常に頻繁にアクセスされるため、セカンダリ・ストレージ・システムよりも高速な処理速度を実現するように設計されています。プライマリー・ストレージは、コンピューターのマザーボード上の物理的な位置と、中央処理装置 (CPU)への近さによって、この性能の向上を実現します。

プライマリストレージを CPU の近くに配置することで、現在使用され、プライマリストレージ内に保持されているプログラム、データ、命令にすばやくアクセスできることに加えて、プライマリストレージへの読み取りと書き込みの両方が容易になります。

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2次ストレージとは

外部メモリは2次メモリとも呼ばれ、データを永続的かつ継続的に保管できる2次ストレージデバイスです。2次ストレージ・デバイスは中断可能な電源で使用できるため、不揮発性ストレージを実現すると言われています。

これらのデータ・ストレージデバイスは、長期間のデータを保護し、運用の永続性と、アーカイブ目的の既存の手順の永続的な記録を確立できます。そのため、データのバックアップを格納し、災害復旧作業をサポートし、重要なファイルの長期ストレージとデータ保護を維持するのに最適なホストになります。

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コンピューターの記憶が人間の記憶を模倣する方法

プライマリー・ストレージとセカンダリー・ストレージの違いをさらに理解するために、人間の考え方を考察してみましょう。毎日、人々は驚くほどの量のデータが送られてきて、精神的に圧倒されています。

  • 個人的な連絡:平均的なアメリカ人は、1 日に 6 回電話をかけたり受けたりし、約 32 件のテキスト・メッセージを送受信します
  • 作業データ: さらに、ほとんどの人は、ビジネス上の指令やコミュニケーションを通じて組織データを扱う業務活動にも従事しています。
  • 広告:平均的な人は、 1 日あたり最大 10,000 件の広告やスポンサー・メッセージに接していると推定されています。平均的な夜間睡眠時間である8時間を引くと、人は起きている間、5.76秒ごとに広告メッセージにさらされていることになります。
  • ニュース:広告の数字には、メディアが伝えるニュース情報は含まれていません。そのニュース情報は、ますます多様な形式で受け取られています。現在のテレビ・ニュース番組の多くでは、1つの画面で複数の種類の情報を同時に配信しています。たとえば、ニュース番組では、ニュースメーカーとのビデオインタビューを主に取り上げる一方、画面の下部スクロールでは最新のニュースの見出しを映し出し、サイドバーでは株式市場の最新情報を流す場合があります。
  • ソーシャルメディア:この数字は、ソーシャルメディアの影響力の増大と浸透を考慮したものでもありません。人々はソーシャル・メディアのウェブサイト、メッセージング・ボード、オンライン・コミュニティーを通じて、さらに多くのデータを吸収しています。

明らかに、これは吸収し処理すべき大量の情報です。起きた瞬間から夢に見るまで、私たちの心は考えられるすべてのデータをスキャンし、どの情報を保持し、何を無視するべきかについて、ほぼ無限に続く一連の微細な判断を行っています。ほとんどの場合、その決定は実用性に基づいて行われます。この情報を再び呼び出す必要があることを脳が認識した場合、そのデータにはより高い精神的優先順位が与えられます。

このような優先順位の決定は非常に頻繁に行われるため、私たちの心はデータをインプットするように訓練され、一次メモリと二次メモリがどのように割り当てられるかを分類することが人間の脳に任せられます。幸いなことに、人間の心は、現代のコンピューターと同様、マルチタスクの管理に非常に熟達しています。

人間の心の働きとコンピューターのメモリの管理方法には、的確な類似性があります。心の中では、人の短期記憶は、最も差し迫った「現在の」認知ニーズに特化しています。これには、個人の銀行取引に使用されるアクセスコード、重要な医療予約の予定時間、現在のビジネス顧客の連絡先情報などのデータが含まれる場合があります。言い換えれば、それは最も優先度の高い情報です同様に、プライマリストレージは、コンピュータの最も差し迫った処理ニーズに関係しています。

一方、2次データ・ストレージは、人の長期記憶のような長期ストレージを提供します。セカンダリストレージは動作頻度が低い傾向があり、長く保管されたデータを取得するためにより多くのコンピューター処理能力を必要とする場合があります。このようにして、長期記憶と同じ保持と処理を反映します。人間の長期記憶の例としては、運転免許証番号、長期保持された事実、配偶者の電話番号などがあります。

1次ストレージで使用されるメモリー

次にように、多数の形式の一次ストレージ・メモリーがコンピューター・サイエンスのあらゆる議論の大半を占めています。

  • ランダム・アクセス・メモリー(RAM): 最も重要なメモリーであるRAMは、コンピューターが現在管理しているシステム・アプリやプロセスなど、多数の主要なプロセスを処理し、格納します。また、ファイルやアプリの一種のランチパッドとしても機能します。
  • 読み取り専用メモリー(ROM):ROMは内容を見ることはできますが、収集したデータに変更を加えることはできません。ROMは不揮発性ストレージであるため、コンピューターの電源を切ってもデータが残ります。
  • キャッシュ・メモリー: 頻繁に取得され、使用されるデータを保管する、データ・ストレージのもう1つの重要な形式です。キャッシュ・メモリーは、RAMよりもストレージ容量が少ないですが、RAMより高速です。
  • レジスタ: すべての中で最速のデータ・アクセス時間は、CPU内に存在し、即時処理という目標を実現するためにデータを保管するレジスタです。
  • フラッシュ・メモリー:フラッシュ・メモリーは、データの書き込みと保存 (および再書き込みと再保存) を可能にする不揮発性ストレージを提供します。フラッシュ・メモリーを使用することで、アクセス時間の短縮も可能になります。フラッシュ・メモリーは、スマートフォン、デジタル・カメラ、ユニバーサル・シリアル・バス(USB)メモリー・スティック、フラッシュ・ドライブで使用されます。
  • クラウド・ストレージ: クラウド・ストレージは、特定の状況ではプライマリー・ストレージとして動作する場合があります。たとえば、独自のデータセンターでアプリをホストしている組織では、ストレージの目的で何らかのクラウド・サービスが必要になります。
  • ダイナミック・ランダム・アクセス・メモリ (DRAM): RAM ベースの半導体メモリの一種である DRAM は、各データ・ビットを、小さなコンデンサとトランジスタを収容するメモリ・セルに委ねる設計を特徴としています。DRAMは、DRAMコンデンサの内部にメモリーリフレッシュ回路があるため不揮発性メモリーです。DRAMは、コンピューターのメイン・メモリーの作成に最もよく使用されます。
  • 静的ランダム・アクセス・メモリー(SRAM): RAMベースの半導体メモリーの一種であるSRAMのアーキテクチャーは、データ・ストレージ用のラッティング、フリップ・フロップ回路を中心に構成されています。SRAMは、システムの電源が遮断されるとデータが失われる揮発性ストレージです。ただし、稼働するとはDRAMよりも処理が高速となるため、SRAMの価格が引き上げられることがよくあります。SRAM は通常、キャッシュ・メモリとレジスタ内で使用されます。

2次ストレージで使用されるメモリー

2次ストレージで一般的に使用されるメモリには、次の3つの形式があります。

  • 磁気ストレージ: 磁気ストレージ・デバイスは、磁場を含む回転する金属ディスクに書かれたデータにアクセスします。
  • 光学ストレージ:ストレージ・デバイスがレーザーを使用して溝のある金属またはプラスチックのディスク (オーディオ LP など) からデータを読み取る場合、それは光学ストレージと見なされます。
  • ソリッドステート・ストレージ: ソリッドステート・ストレージ(SSS)デバイスは、電子回路によって電力が供給されます。フラッシュ・メモリーはSSSデバイスで一般的に使用されますが、バッテリー・バックアップを備えたランダム・アクセス・メモリー(RAM)を使用するものもあります。SSSは高速データ転送と高性能を提供しますが、磁気ストレージや光ストレージと比較すると財務コストが法外になる可能性があります。

1次ストレージ・デバイスの種類

ストレージ・リソースは、認識されているユーティリティーとそのリソースの使用方法に応じて、プライマリ・ストレージとして指定されます。一部のオブザーバーは、主要ストレージが特定のストレージ・メディアのストレージ・スペース、ストレージ容量もしくは特定のストレージ・アーキテクチャに含まれるデータ量、または特定のストレージアー・キテクチャに依存すると誤って仮定しています。重要なのは、ストレージ・メディアにどのように情報を保管するかということではありませんその記憶メディアに期待される有用性についてです。

このユーティリティーベースの焦点により、プライマリー・ストレージ・デバイスは次のような複数の形式をとることが可能になります。

2次ストレージ・デバイスの種類

2次メモリーには内部ベースのものもありますが、本質的に外部のものである2次ストレージ・デバイスもあります。外部ストレージ・デバイス(補助ストレージ・デバイスとも呼ばれる)は、簡単に取り外して他のオペレーティング・システムで使用でき、不揮発性ストレージを提供します。

  • HDD
  • フロッピーディスク
  • 磁気テープドライブ
  • ポータブル・ハード・ドライブ
  • フラッシュ・ベースのソリッドステート・ドライブ
  • メモリカード
  • フラッシュドライブ
  • USBドライブ
  • DVD
  • CD-ROM
  • ブルーレイディスク
  • CD

次のステップ

データはあらゆるコンピュータシステムの生命線です。プライマリー・ストレージとセカンダリー・ストレージはそれぞれ、増え続けるデータ・フローの管理に関わっていますが、そのタスクには異なる角度からアプローチしています。プライマリー・ストレージは、積極的に必要なファイルを管理することでコンピューターのオペレーションを可能にします。セカンダリー・ストレージは、重要で保存する価値があると考えられるものの、すぐに必要ではないデータを永続的に保存することに関しています。

そして今、このデータ方程式に考慮しなければならない新しい要素がセキュリティーです。サイバー脅威がより頻繁に発生し進化するため、データ保護機能が組み込まれたデータ・ストレージを用意することが不可欠です。貴重なデータを継続的に保護するセキュリティーに加えて、組織が必要とするストレージを実現する方法をご覧ください。

著者

Phill Powell

Staff Writer

IBM Think

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