不揮発性メモリ（ふきはつせいメモリ、）または不揮発性記憶装置（）は、コンピュータで使われるメモリの一種で、電源を供給しなくても記憶を保持するメモリの総称である。逆に電源を供給しないと記憶が保持できないメモリは揮発性メモリと呼ばれる。不揮発性メモリは主に補助記憶装置または長期保管用ストレージとして使われる。主記憶装置としては今では主に揮発性の Random Access Memory (RAM) が使われている。したがってコンピュータの電源を切るとRAMに格納されていた内容は失われる。だが、不揮発性メモリにはそれぞれ何らかの欠点があり、主記憶装置に適さない。多くの不揮発性メモリは、RAMよりも高価だったり性能が低かったりする。不揮発性ストレージには、ROM、フラッシュメモリ、ほとんどの種類の磁気記憶装置（ハードディスクドライブ、フロッピーディスク、磁気テープなど）、光ディスク、初期のコンピュータで使われた紙テープやパンチカードなどがある。アドレスを電気的に指定するもの（半導体メモリなど）と機械的に指定するもの（ハードディスク、光ディスク、磁気テープなど）に分類され、電気的にアドレス指定するものはビット単価が高価だが高速であり、機械的に指定するものはビット単価が安いが低速である。主記憶装置に不揮発性メモリを採用できれば、相対的に低速なハードディスクなどの補助記憶装置の必要性がなくなる。いくつかの企業が価格面でも性能面でも揮発性のRAMに匹敵する不揮発性メモリを開発中である。例えばIBMはMRAM（磁気抵抗メモリ）を開発中である。不揮発性メモリを主記憶装置に利用できれば省電力になるだけでなく、コンピュータの電源をいつでも切ったり入れたりでき、時間のかかるスタートアップやシャットダウンが不要になる。半導体ベースの不揮発性メモリは、書き込み機構によって次のように分類される。マスクROMは古くからある不揮発性ROMで、設計段階から配線によって特定のデータを格納するようになっており、そのフォトマスクを使って集積回路を製造すると、シリコンにデータが刻み込まれ後から書き換えることはできない。したがってマスクROMは大量生産に向いており、初期のミニコンピュータの立ち上げ処理（ブート）のコードの格納などに使われた。初期コストが高くつき後から修正できないことから、設計の初期段階で使うことは滅多にない。PROMは出荷時点では何も記憶していない。ヒューズ型PROMは、シリコンまたは金属製のヒューズがあり専用の書き込み装置で選択的にヒューズを焼き切ることで個々のビットを0から1に変更する。一度ビットの内容を変更すると元に戻すことはできない。不揮発性ではあるが、やや柔軟性に欠ける。初期のPLD（プログラマブルロジックデバイス）チップもヒューズ型PROMと同様のプログラミング手法を採用していた。ヒューズ型より新しいアンチヒューズ型PROM（ワンタイム・プログラマブル (OTP) メモリとも）は、集積度・信頼性が高く、読み出しが高速でデータ保持期間が長いことから、家電機器、自動車、RFID、HDMIなどに広く使われている。EPROM技術をベースとした不揮発性メモリには次の2種類がある。記憶内容を消去可能なEPROMで、チップ中央に石英の窓があることからUV-EPROMだとすぐにわかる。電界効果トランジスタのゲート部に電荷を捉えるとビットの内容が1から0に変化する。その電荷を除去するには20分から30分間、波長の短い紫外線を照射すればよく、それによって出荷直後の何も記憶していない状態に戻る。OTP EPROM も基本的には同じものだが、石英の窓がチップにないため、一度書き込むと消去できない。石英を使わないため安価である。EEPROMは電気だけでチップの記憶内容の一部を選択的に消去でき、しかも消去のために回路から取り外す必要がない。消去と書き込みは人間から見れば高速だが、読み出しに比べると遅い。特定のビットを書き換えられる回数に限度があり、一般に1万回から10万回とされている。また記憶容量も他の不揮発性メモリに比べると小さい。EEPROMは機器の設定情報などの格納に適しており、モデムなど様々な機器で利用されている。フラッシュメモリとEEPROMはよく似ているが、EEPROMがビット単位に消去できるのに対してフラッシュメモリはブロックまたはページと呼ばれる単位でしか消去できない。EEPROMよりも記憶容量が大きくでき、デジタルカメラやパーソナルコンピュータのBIOSチップなどに広く使われている。構造によりNAND型とNOR型に分けられる。NOR型はランダムアクセスが高速で、1バイト単位の読み出しが可能である。NAND型は連続な読み書きが高速だが、ランダムアクセスはNOR型より遅い。NAND型はNOR型より集積度を高くでき、同じ大きさのシリコンであれば記憶容量をより大きくできる。NOR型フラッシュメモリのメーカーは次の通りである。NAND型フラッシュメモリのメーカーは次の通りである 。磁気抵抗RAM (MRAM) は1995年ごろから実用化研究が進んでいる不揮発性メモリで、トンネル磁気抵抗効果と呼ばれる現象を応用している。不揮発性、データ保持期間が長い、読み書きが高速、低価格など、メモリに求められる特徴を全て備えており、MRAMは有望な技術と目されている。Everspin Technologies（フリースケール・セミコンダクタからのスピンオフ）の 4Mbit MRAM などの第一世代のMRAMは電流磁場方式の書き込みを採用していた。現在開発が進んでいる第二世代では、 の (TAS) 方式と Crocus、ハイニックス、IBMなど複数の企業が採用している (STT) 方式がある。ReRAM、抵抗変化型メモリは2000年頃から実用化研究がなされている不揮発性メモリで、電界誘起巨大抵抗変化(CER:Colossal electroresistance)と呼ばれる現象を応用している。消費電力が小さく、高集積化が可能、読み出し速度が高速と言う特徴を持つ。フラッシュメモリの代替用途が目論見られている。2011年5月、パナソニックがReRAMの世界初の量産化を発表し、2メガビット級の製品を2011年末にサンプル出荷する計画。2012年1月、エルピーダメモリが64Mビットメモリセルを試作。ギガビット級のReRAMの量産も視野にある。FeRAM、強誘電体メモリは不揮発性メモリで、強誘電体のヒステリシス（履歴現象）を応用している。EEPROMよりも高速で消費電力が小さく、高集積化が可能。すでに2004年には数十kbitのFeRAMがスマートカードに使われ量産、製品化されている。半導体ではないが、可動部分がなく電気だけで読み書きが可能なメモリとして次のものがある。機械的な可動部のある記憶装置は、記録媒体を読み書きする構造（ヘッド）を持つ。この場合回路レイアウトがデータ記憶密度の主たる要因ではないため、半導体メモリに比べて大容量にしやすい。プリンテッド・エレクトロニクス技術を使った重合体による強誘電体メモリ (FeRAM) が存在する。NVRAMは不揮発性RAM（Non-Volatile RAM）の総称だが、コンピュータ装置の設定情報などを記憶するための、小容量の不揮発性メモリを指してNVRAMと呼ぶことがある。SRAMとバックアップ電源によるものはNVSRAMとも呼ばれる。電源は外付けのものもあるが、ICパッケージ中にSRAMと小型電池を内蔵したものもある。

出典:wikipedia