はじめに
「コンピュータの仕組みを勉強していると、レジスタ、キャッシュ、メモリ……と、似たような言葉がいっぱい出てきて混乱しませんか？」
実はこれ、「CPUとの距離」と「容量」が違うだけなんです。 今回は、IT用語を一切使わずに、誰でもイメージできる「料理」に例えて、その正体をスッキリ整理してみます。
CPUと記憶装置の関係は「料理」と同じ！
コンピュータが処理を行う中心（CPU）を「一流シェフ」だと考えてみてください。
| レジスタ | シェフの手元 | 今まさに使っている包丁やフライパン。最速で動かせる。 |
| キャッシュ | 調理台・まな板 | すぐ使う野菜を置いておく場所。冷蔵庫（メモリ）より近い。 |
| メインメモリ | キッチンの冷蔵庫 | 今日使う材料がすべて入っている場所。少し手を伸ばす必要がある。 |
| ストレージ | 近所のスーパー | あらゆる材料があるが、買いに行く（読み込む）のに時間がかかる。 |
ここがポイント！ シェフ（CPU）がいかに超人的なスピードで料理できても、材料をいちいち「スーパー（ストレージ）」まで買いに行っていたら、料理は完成しませんよね。だから「冷蔵庫（メモリ）」や「まな板（キャッシュ）」が必要なんです。
なぜ1つにまとめないの？（トレードオフの話）
「全部レジスタ（シェフの手元）にすれば最強じゃないの？」と思うかもしれません。 しかし、そこには「速度」と「お財布（コスト）」の厳しい現実があります。
- レジスタ（超速・超高価）： 1GB作るのに数億円かかるようなイメージです。
- メモリ（普通・手頃）： 数千円で数GB買えますが、レジスタより圧倒的に遅いです。
PCは、「爆速だけど少ししか置けない場所」と「少し遅いけどたっぷり置ける場所」を組み合わせることで、コスパ良く動いているんです。これを「記憶階層」と呼びます。
3D制作の目線で考える「メモリ」の重要性
React Three FiberのアプリやBlenderでの作業でも、この仕組みが関わっています。
- Blenderでレンダリングが止まる： 「冷蔵庫（メモリ）」に入りきらないほど巨大なテクスチャを扱おうとして、外の「スーパー（ストレージ）」まで材料を取りに行っている状態（＝スワップ）かもしれません。
- Webアプリで動画がカクつく： 「まな板（キャッシュ）」にデータを上手く載せられず、シェフ（CPU）が材料待ちで手持ち無沙汰になっている状態です。
まとめ
- レジスタ： CPUの直感。超速いけど容量はごくわずか。
- キャッシュ： CPUのすぐそばにあるクッション役。
- メモリ： 作業用の広場。ここが広いと複数の作業が快適になる。
- ストレージ： データの保管庫。
仕組みがわかると、「なぜメモリを増設するとPCが速くなるのか？」が、「冷蔵庫を大きくしてスーパーに行く回数を減らしたからだ！」と直感的に理解できますね。