ロード(Load)とは
コンピュータにおける「ロード」とは、ストレージ(
不揮発性メモリや
補助記憶装置)に保存されたデータを、メインメモリに読み込んで復元する処理を指します。このプロセスは、プログラムの実行、作業内容の復元、個人設定の適用など、様々な目的で使用されます。
ストレージに保存されたデータは不活性な状態ですが、ロードによってメインメモリ上に展開されることで、
CPUやプログラムからアクセス可能な活性状態となります。この動作は、
火器の弾薬を薬室にセットし、射撃可能状態にする「装填(loading)」に例えられます。
メモリとロード
コンピュータのメインメモリには、DRAM(
Dynamic Random Access Memory)が一般的に使用されます。DRAMはSRAM(
Static Random Access Memory)に比べて低速ですが、大容量であり、ストレージよりも高速に読み書きできるという特徴があります。このため、
コンピュータの作業用データ保持領域として最適です。
アプリケーションソフトウェアは、ファイルI/OなどのAPI(Application Programming Interface)を通じて、ストレージ上のデータをメインメモリにロードし、必要に応じて作業結果をストレージに書き戻すことで、高速な処理を実現しています。
セーブとロード
コンピュータプログラムにおいて、セーブとロードの機能は、作業の中断・再開を可能にし、異なる機器間でのデータ共有を容易にします。データをストレージに保存することで、
電源断などの不測の事態にも対応できます。ただし、書き込み処理中に
電源が切れると、データが破損する可能性があるため、重要なデータは別のファイルに
バックアップしてからスワップするなどの対策が必要です。
「ロード」という言葉は、多くの
BASIC環境で `LOAD` という命令が用いられていたことから、広く普及しました。
メモリとレジスタ
CPUのレジスタとメインメモリ間のデータのやり取りにおいては、メモリからレジスタへの読み出しに「ロード命令」、レジスタからメモリへの書き込みに「ストア命令」が用いられます。
現代的な
CPUには、
キャッシュメモリが搭載されており、メインメモリから読み出されたデータは
キャッシュメモリにも自動的にロードされ、頻繁にアクセスされるデータの高速化を図っています。この
キャッシュメモリの存在は、
アプリケーションソフトウェアからは隠蔽されており、データの整合性は自動的に保たれます。
コンピュータゲームにおいては、プレイの中断時に現在の状態を保存する「セーブ」と、そのデータを読み込んで再開する「ロード」が重要な要素です。
セーブデータだけでなく、ゲームプログラムや画像・音声データなどのマルチメディアデータも、メモリに読み込む際に「ロード」と表現されることがあります。
メディアとロード時間の変化
かつてテープメディアが主流だった時代には、シーケンシャルアクセスや機械的動作速度の制約から、ロードに非常に時間がかかりました。その後、ROMカートリッジやSRAMを使用したゲーム機では、電気回路による高速なデータ転送が可能になり、ロード時間は大幅に短縮されました。
PCではフロッピーディスクやハードディスクが普及しましたが、機械的な動作を伴うため、大容量データの読み書きには時間がかかりました。CDやDVDなどの光学メディアの登場は、表現能力の向上をもたらしましたが、再びロード時間が長くなるという課題を生み出しました。
ロード画面と高速化の取り組み
ロード中の待ち時間を軽減するため、画面に「Now Loading...」といったメッセージやアニメーション、進捗状況を示す
プログレスバーなどが表示されるようになりました。
近年では、HDDやSSDにゲームデータをインストールすることで、光学メディアよりも高速なロードを実現する試みも行われています。しかし、ゲーム内容の複雑化に伴い、ロード時間短縮の課題は依然として残っています。
コンティニューとリトライ
ゲームオーバーになった場合に、ペナルティを受け入れてゲームを再開する「コンティニュー」や「リトライ」は、ロードとは異なります。これらは、ゲームの難易度やバランスを調整するための要素として、多くのゲームに組み込まれています。
関連技術
ロードに関連する技術としては、GUI、進捗インジケータ、
プログレスバー、
スプラッシュスクリーン、ファイルI/O、セーブ、
バックアップ、
ミラーリング、
シリアライズ、パスワード、バッテリー
バックアップなどがあります。
これらの技術は、
コンピュータシステムの動作を円滑にし、ユーザーエクスペリエンスを向上させる上で、重要な役割を果たしています。