バッテリーバックアップ

バッテリーバックアップ技術：データを守るための進化

バッテリーバックアップとは、コンピュータや電子機器の電源が切れても、内蔵電池によってデータを記憶装置に保持する技術です。主にSRAM（スタティックRAM）というメモリが使用され、電源遮断後も電池から電力が供給されることで、データの消失を防ぎます。この技術は、コンピュータの設定保持やゲームのセーブデータ保存などに広く用いられてきました。

コンピュータにおけるバッテリーバックアップ

パソコンでは、BIOS設定やリアルタイムクロック（RTC）の動作にバッテリーバックアップが利用されます。電源として、ボタン電池などの一次電池や、NiCd電池、NiMH電池、電気二重層コンデンサなどが用いられます。一次電池は交換が必要ですが長寿命、二次[[電池]]は交換不要ですが寿命が短く、長期間使用しない場合は放電する可能性があります。

ゲームソフトにおけるバッテリーバックアップ

ROMカートリッジ式ゲーム機

初期の家庭用ゲーム機では、ROMカートリッジに内蔵された電池がバッテリーバックアップを実現しました。ゲームの進行状況を保存する目的で広く使われ、パスワード入力の手間を省き、ゲーム体験を向上させました。しかし、電池の寿命や、電源の切り方によってはデータが消失するリスクも存在しました。

特に、ファミコンのような、電源遮断時にCPUやメモリ制御回路が誤動作しやすい機種では、セーブデータの破損が起きやすかったため、電源オフ時はリセットボタンを押しながら電源を切るなどの注意が必要でした。また、コイン型リチウム電池を使用するカートリッジでは、電池交換時にはデータが消去されるため、交換は慎重に行う必要がありました。一部のカートリッジでは、電池を交換したまま電源をONにできる設計もありましたが、これは特殊な例です。

1990年代後半からは、セーブデータだけでなく、ゲーム内時計の動作にも電池が用いられるようになりました。時計機能とデータ保持を兼用する場合は、消費電力が高くなり、データ保持期間が短くなる傾向がありました。

光ディスク式ゲーム機

CD-ROMなどの光ディスクを使用するゲーム機では、メディアへの直接書き込みができないため、ゲーム機本体に内蔵されたバックアップメモリ領域にデータを保存しました。電源としては、コンデンサが使用され、本体の動作中に充電される仕組みでした。データの破損は少ないものの、長期間通電しないとデータが失われる可能性がありました。一部機種では、外部のバックアップ機器が提供されました。プレイステーション以降は、外部メモリーカードや内蔵ハードディスク、フラッシュメモリが主流となり、バッテリーバックアップ機構は姿を消しました。

バッテリーバックアップ技術の歴史

家庭用ゲーム機におけるバッテリーバックアップの最初の例は、1985年のスーパーカセットビジョン用ソフト『ポップ&チップス』です。しかし、技術的な問題からデータ消失が多発しました。MSXでは1986年の『ハイドライドII』が最初期の実装例です。ファミコンでは1987年の『森田将棋』が最初期の例として挙げられます。その後、RPGを中心に普及していきました。

1990年代中頃からは、フラッシュメモリなどの不揮発性メモリが小型化・低価格化し、バッテリーバックアップに取って代わるようになりました。NINTENDO64やゲームボーイアドバンスなど、過渡期のゲーム機では、バッテリーバックアップと不揮発性メモリが混在するタイトルも存在しました。

2016年以降は、ROMカートリッジは携帯型ゲーム機以外ではほぼ使われなくなり、光ディスクと不揮発性メモリを組み合わせた方式が主流となっています。フラッシュメモリはSRAMより記録速度が遅いため、リアルタイムセーブを行うゲームでは、セーブ方法の変更が行われたケースもあります。

まとめ

バッテリーバックアップ技術は、コンピュータやゲーム機のデータ保護に大きく貢献してきました。しかし、電池の寿命やデータ消失リスク、記録速度の遅さなどの課題もありました。近年は、より信頼性が高く、高速な不揮発性メモリが広く普及し、バッテリーバックアップ技術は、その役割を終えつつあります。

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