Co je ROM (paměť pouze pro čtení?

Existují dvě hlavní třídy primárního úložiště, RAM a ROM. RAM znamená Random Access Memory, zatímco ROM znamená Read Only Memory. Obecně je rozdíl mezi těmito dvěma technologiemi v tom, že RAM je nestálá, zatímco ROM je energeticky nezávislá. Nestálá paměť vyžaduje stálé napájení pro uchování dat. To znamená, že při vypnutí počítače dojde ke ztrátě dat. Energeticky nezávislá paměť nepotřebuje trvalé napájení, takže je vhodná pro ukládání dlouhodobých dat.

Poznámka: Rozlišení hranic RAM a ROM může být náročné. Například NVRAM je energeticky nezávislá a moderní typy ROM lze přeprogramovat. Pevné disky také nezapadají do žádné kategorie, sekundární úložiště.

V raných počítačích, jako byl Commodore 64, bylo veškeré úložiště poskytováno pouze s RAM a ROM. V tomto časovém rámci, na počátku 80. let, byl magnetický pevný disk stále příliš drahý na to, aby mohl být použit v mnoha počítačích. Místo toho lze vlastní programy spustit vložením paměťové kazety obsahující více ROM.

Core Memory Mask ROM a PROM

Klíčovou součástí ROM je, že je pouze pro čtení. To je velmi zřetelně jasné v raných formách skladování. Paměť magnetického jádra, například používaná v kosmické lodi NASA Apollo, potřebovala mít vodivý drát propletený magnetickými jádry nebo kolem nich. Tento typ ROM mohl být teoreticky přeprogramován jeho rozebráním a opětovným propletením drátu, ale v praxi byl pouze pro čtení.

S příchodem integrovaného obvodu se maska ​​ROM stala preferovanou volbou. Zařízení Mask ROM byly elektronické obvody navržené na zakázku. Byly navrženy vytvořením masky schématu zapojení a poté vyrobeny tak, aby odpovídaly této masce. Nebylo možné je přeprogramovat, protože data byla fyzicky zakódována v obvodu.

Maska ROM má čtyři základní problémy. Za prvé, je ekonomicky životaschopné nakupovat pouze velké množství, protože to kompenzuje náklady na návrh a náklady na nástroje pro slévárnu vyrábějící zakázkový design. Za druhé, doba obratu mezi dokončením návrhu a přijetím produktu je dlouhá kvůli požadavkům slévárny na nástroje.

Za třetí, výzkum a vývoj je nepraktický kvůli dlouhým dobám obratu a vysokým nákladům. Nakonec předpokládejme, že po uvedení produktu na trh byla nalezena chyba. V tom případě je jediným řešením stažení produktu a fyzická výměna ROM čipu za aktualizovaný.

PROM, neboli Programmable Read Only Memory, vynalezený v roce 1956, se zabýval prvními dvěma problémy a částečně diskutoval o třetím. Dokázala to tím, že umožnila, aby slévárna vyrobila generický design se schopností každého čipu naprogramovat v libovolném bodě přesným použitím velkého napětí. To umožnilo společnostem objednávat obří dávky v podstatě prázdných čipů PROM a poté je programovat podle potřeby.

EPROM, EEPROM a Flash

EPROM, zkratka pro Erasable Programmable Read Only Memory, byl následným vývojem v roce 1971. Stejně jako PROM bylo možné prázdné čipy nakupovat hromadně a programovat podle potřeby. Zásadně může být také vymazána EPROM. Postup, jak to udělat, byl trochu složitý. Vyžaduje však, aby byl čip vystaven intenzivnímu ultrafialovému světlu.

Proces vymazávání potřeboval asi 10 minut pod jasným UV zdrojem, jeden týden pro přímé sluneční světlo nebo tři roky pro standardní zářivkové osvětlení místnosti. EPROM omezovala počet vymazání, ale obvykle to bylo tisíckrát, což efektivně vyřešilo třetí problém.

Čipy EPROM byly umístěny v pouzdrech s průhledným křemenným okénkem pro usnadnění expozice UV záření. Nahoře byla obvykle umístěna značková nálepka, aby se zabránilo náhodnému odhalení a vymazání. Nálepka byla obvykle pokryta fólií, aby se zajistilo, že UV světlo nemůže dosáhnout čipu. V některých případech byly čipy EPROM navrženy s oknem a prodávány v pevném obalu, což z nich v podstatě dělalo čipy PROM.

EEPROM, neboli elektronicky vymazatelná programovatelná paměť pouze pro čtení, vyvinutá v roce 1972, obecně vyřešila čtvrtý problém. Dalo by se to vymazat elektronicky. To znamenalo, že paměťový čip mohl být vymazán a přeprogramován na místě s vhodným připojením k řídicímu zařízení, aniž by bylo nutné čip vyjmout.

Flash Memory je forma EEPROM vynalezená na počátku 80. let. Jeho hlavní výhodou je, že zefektivňuje prostor pro čipy a je tisíckrát přeprogramován bez poškození nebo vymazání. Přeprogramování může být omezeno na část čipu spíše než na celou věc. Proces mazání a přeprogramování je mnohem rychlejší a získal jméno Flash.

V moderních počítačích

V moderních zařízeních je RAM stále univerzální. ROM si udržovala popularitu po dlouhou dobu, přesně maskovala ROM, protože byla levná na výrobu. V současném světě je však důležité, aby bylo možné do zařízení dodávat aktualizace firmwaru. To obecně vedlo k téměř úplné výměně ROM za flash paměť. Provádí stejnou funkci, ale lze ji podle potřeby přeprogramovat. Přeprogramovatelnou paměť ROM lze obvykle nakonfigurovat s ochranou proti zápisu, aby se stala pouze pro čtení. Toto však není řešení odolné proti selhání.

Flash paměti zaznamenaly další pokrok, přičemž NAND flash paměti byly vyvinuty do SSD jako alternativní sekundární úložný mechanismus k HDD.

Další použití

Software, který se historicky nacházel na čipech ROM, včetně flash paměti, je často označován jako ROM. Tento název pochází ze zkrácení termínu ROM images. Například mnoho komunit nadšenců pro retro hry sdílí a obchoduje s klasickými hrami, které lze hrát na moderních počítačích prostřednictvím emulátorů. Tato terminologie se může přenést i do mobilních operačních systémů, kde se vlastní sestavení Androidu často označují jako ROM.

Závěr

ROM je zkratka pro Read Only Memory . Původně označovala primární paměť, kterou bylo možné naprogramovat pouze při výrobě. S vývojem v průběhu času však bylo možné přeprogramovat ROM s různým stupněm obtížnosti a hardwarových požadavků.

V moderních počítačích je ROM zcela nahrazena flash pamětí, která je levně dostupná a lze ji přeprogramovat, což umožňuje instalaci aktualizací firmwaru. Realisticky to nyní ponechává ROM jako zastaralý termín, protože paměť „pouze pro čtení“ může být ve skutečnosti přepsána.