Τι είναι η μνήμη ROM (Μνήμη Μόνο για ανάγνωση;

Υπάρχουν δύο κύριες κατηγορίες κύριας αποθήκευσης, η RAM και η ROM. Η RAM σημαίνει μνήμη τυχαίας πρόσβασης, ενώ η ROM σημαίνει μνήμη μόνο για ανάγνωση. Γενικά, η διαφορά μεταξύ αυτών των δύο τεχνολογιών είναι ότι η RAM είναι πτητική ενώ η ROM είναι μη πτητική. Η πτητική μνήμη απαιτεί σταθερή παροχή ρεύματος για τη διατήρηση δεδομένων. Αυτό σημαίνει ότι τα δεδομένα χάνονται όταν ο υπολογιστής είναι απενεργοποιημένος. Η μη πτητική μνήμη δεν χρειάζεται συνεχή τροφοδοσία, καθιστώντας την κατάλληλη για αποθήκευση μακροπρόθεσμων δεδομένων.

Σημείωση: Τα όρια της μνήμης RAM και ROM μπορεί να είναι δύσκολο να διακριθούν. Για παράδειγμα, το NVRAM είναι μη πτητικό και οι σύγχρονοι τύποι ROM μπορούν να επαναπρογραμματιστούν. Οι σκληροί δίσκοι επίσης δεν ταιριάζουν σωστά σε καμία κατηγορία, δευτερεύουσα αποθήκευση.

Σε πρώιμους υπολογιστές όπως ο Commodore 64, όλος ο χώρος αποθήκευσης ήταν εφοδιασμένος μόνο με RAM και ROM. Σε αυτό το χρονικό πλαίσιο, στις αρχές της δεκαετίας του 1980, ο μαγνητικός σκληρός δίσκος ήταν ακόμα πολύ ακριβός για να χρησιμοποιηθεί σε πολλούς υπολογιστές. Αντίθετα, τα προσαρμοσμένα προγράμματα θα μπορούσαν να εκτελεστούν με την εισαγωγή μιας κασέτας μνήμης που περιέχει περισσότερη ROM.

Core Memory Mask ROM και PROM

Το βασικό μέρος της ROM είναι ότι είναι μόνο για ανάγνωση. Αυτό είναι πολύ ξεκάθαρο στις πρώιμες μορφές αποθήκευσης. Η μνήμη Magnetic Core, για παράδειγμα, όπως χρησιμοποιείται στο διαστημόπλοιο Apollo της NASA, χρειαζόταν να έχει ένα αγώγιμο σύρμα υφαντό μέσα ή γύρω από τους μαγνητικούς πυρήνες. Αυτός ο τύπος ROM θα μπορούσε θεωρητικά να επαναπρογραμματιστεί με την αποσυναρμολόγηση και την εκ νέου ύφανση του σύρματος, αλλά στην πράξη ήταν μόνο για ανάγνωση.

Με την έλευση του ολοκληρωμένου κυκλώματος, η mask ROM έγινε η προτιμώμενη επιλογή. Οι συσκευές ROM μάσκας ήταν ειδικά σχεδιασμένα ηλεκτρονικά κυκλώματα. Σχεδιάστηκαν δημιουργώντας μια μάσκα διαγράμματος κυκλώματος και στη συνέχεια παρήχθησαν για να ταιριάζουν με αυτήν τη μάσκα. Δεν ήταν δυνατός ο επαναπρογραμματισμός τους, καθώς τα δεδομένα ήταν φυσικά κωδικοποιημένα στο κύκλωμα.

Το Mask ROM έχει τέσσερα βασικά προβλήματα. Πρώτον, είναι μόνο οικονομικά βιώσιμο να αγοράσετε μεγάλες ποσότητες, καθώς αυτό αντισταθμίζει το κόστος σχεδιασμού και το κόστος εργαλείων για το χυτήριο που παράγει το προσαρμοσμένο σχέδιο. Δεύτερον, ο χρόνος διεκπεραίωσης μεταξύ της ολοκλήρωσης του σχεδιασμού και της παραλαβής του προϊόντος είναι μεγάλος λόγω των απαιτήσεων εργαλείων του χυτηρίου.

Τρίτον, οι εργασίες Ε&Α δεν είναι πρακτικές λόγω των μακρών χρόνων διεκπεραίωσης και του υψηλού κόστους. Τέλος, ας υποθέσουμε ότι βρέθηκε ένα σφάλμα μετά την κυκλοφορία του προϊόντος. Σε αυτήν την περίπτωση, η μόνη λύση είναι η ανάκληση του προϊόντος και η φυσική αντικατάσταση του τσιπ ROM με ένα ενημερωμένο.

Το PROM ή η προγραμματιζόμενη μνήμη μόνο για ανάγνωση, που εφευρέθηκε το 1956, ασχολήθηκε με τα δύο πρώτα ζητήματα και εν μέρει συζήτησε το τρίτο. Αυτό το έκανε επιτρέποντας την παραγωγή ενός γενικού σχεδιασμού από ένα χυτήριο με την ικανότητα να προγραμματίζεται κάθε τσιπ σε οποιοδήποτε σημείο εφαρμόζοντας με ακρίβεια μεγάλες τάσεις. Αυτό επέτρεψε στις εταιρείες να παραγγείλουν γιγαντιαίες παρτίδες ουσιαστικά κενών τσιπ PROM και στη συνέχεια να τις προγραμματίσουν όπως απαιτείται.

EPROM, EEPROM και Flash

Το EPROM, συντομογραφία για το Erasable Programmable Read Only Memory, ήταν η επακόλουθη ανάπτυξη το 1971. Όπως και το PROM, τα κενά τσιπ μπορούσαν να αγοραστούν χύμα και να προγραμματιστούν όπως απαιτείται. Σε κρίσιμο βαθμό, το EPROM θα μπορούσε επίσης να διαγραφεί. Η διαδικασία για να γίνει αυτό ήταν λίγο περίπλοκη. Ωστόσο, απαιτεί το τσιπ να εκτίθεται σε έντονο υπεριώδες φως.

Η διαδικασία διαγραφής χρειάστηκε περίπου 10 λεπτά κάτω από μια φωτεινή πηγή UV, μία εβδομάδα για άμεσο ηλιακό φως ή τρία χρόνια για τυπικό φωτισμό φθορισμού δωματίου. Το EPROM περιόρισε τον αριθμό των φορών που μπορούσε να διαγραφεί, αλλά αυτό ήταν συνήθως χιλιάδες φορές, επιλύοντας έτσι αποτελεσματικά το τρίτο πρόβλημα.

Τα τσιπ EPROM στεγάστηκαν σε θήκες με διαφανές παράθυρο χαλαζία για τη διευκόλυνση της έκθεσης στην υπεριώδη ακτινοβολία. Ένα επώνυμο αυτοκόλλητο τοποθετήθηκε γενικά στην κορυφή για να αποφευχθεί η τυχαία αποκάλυψη και διαγραφή. Το αυτοκόλλητο ήταν συνήθως με φύλλο αλουμινίου για να διασφαλιστεί ότι το υπεριώδες φως δεν μπορούσε να φτάσει στο τσιπ. Σε ορισμένες περιπτώσεις, τα τσιπ EPROM σχεδιάστηκαν με το παράθυρο και πωλήθηκαν σε συμπαγή συσκευασία, καθιστώντας τα ουσιαστικά τσιπ PROM.

Το EEPROM, ή η ηλεκτρονικά διαγραφόμενη προγραμματιζόμενη μνήμη μόνο για ανάγνωση, που αναπτύχθηκε το 1972, έλυσε γενικά το τέταρτο ζήτημα. Θα μπορούσε να διαγραφεί ηλεκτρονικά. Αυτό σήμαινε ότι το τσιπ μνήμης θα μπορούσε να διαγραφεί και να επαναπρογραμματιστεί στη θέση του με μια κατάλληλη σύνδεση με μια συσκευή ελέγχου αντί να απαιτείται η αφαίρεση του τσιπ.

Η μνήμη Flash είναι μια μορφή EEPROM που εφευρέθηκε στις αρχές της δεκαετίας του 1980. Τα βασικά του πλεονεκτήματα είναι ότι κάνει το χώρο των τσιπ πιο αποτελεσματικό και επαναπρογραμματίζεται χιλιάδες φορές χωρίς ζημιά ή διαγραφή. Ο επαναπρογραμματισμός μπορεί να περιοριστεί σε ένα μέρος του τσιπ και όχι στο σύνολο. Η διαδικασία διαγραφής και επαναπρογραμματισμού είναι πολύ πιο γρήγορη, κερδίζοντας το όνομα Flash.

Στους Σύγχρονους Υπολογιστές

Στις σύγχρονες συσκευές, η μνήμη RAM εξακολουθεί να είναι καθολική. Η ROM διατήρησε τη δημοτικότητα για μεγάλο χρονικό διάστημα, καλύπτοντας ακριβώς τη ROM επειδή ήταν φθηνή η παραγωγή της. Στον σύγχρονο κόσμο, ωστόσο, είναι σημαντικό να μπορούμε να προωθούμε ενημερώσεις υλικολογισμικού στις συσκευές. Αυτό οδήγησε γενικά στην αντικατάσταση της ROM με τη μνήμη flash σχεδόν πλήρως. Εκτελεί την ίδια λειτουργία, αλλά μπορεί να επαναπρογραμματιστεί ανάλογα με τις ανάγκες. Συνήθως, η επαναπρογραμματιζόμενη ROM μπορεί να ρυθμιστεί με προστασία εγγραφής ώστε να γίνεται μόνο για ανάγνωση. Ωστόσο, αυτή δεν είναι μια λύση αστοχία.

Η μνήμη flash έχει σημειώσει περαιτέρω πρόοδο, με τη μνήμη flash NAND να αναπτύσσεται σε SSD ως εναλλακτικός μηχανισμός δευτερεύουσας αποθήκευσης σε σχέση με τους σκληρούς δίσκους.

Άλλες Χρήσεις

Το λογισμικό που έχει βρεθεί ιστορικά σε τσιπ ROM, συμπεριλαμβανομένης της μνήμης flash, αναφέρεται συχνά ως ROM. Αυτό το όνομα προέρχεται από τη συντόμευση του όρου ROM images. Για παράδειγμα, πολλές κοινότητες λάτρεις των ρετρό παιχνιδιών μοιράζονται και ανταλλάσσουν κλασικά παιχνίδια που μπορούν να παιχτούν σε σύγχρονους υπολογιστές μέσω εξομοιωτών. Αυτή η ορολογία μπορεί επίσης να μεταφερθεί σε λειτουργικά συστήματα για κινητά, όπου οι προσαρμοσμένες εκδόσεις Android αναφέρονται συχνά ως ROM.

συμπέρασμα

Το ROM σημαίνει μνήμη μόνο για ανάγνωση . Αρχικά αναφερόταν στην κύρια μνήμη που μπορούσε να προγραμματιστεί μόνο κατά την κατασκευή. Ωστόσο, με τις εξελίξεις με την πάροδο του χρόνου, κατέστη δυνατός ο επαναπρογραμματισμός ROM με διαφορετικούς βαθμούς δυσκολίας και απαιτήσεις υλικού.

Στη σύγχρονη πληροφορική, η ROM αντικαθίσταται εξ ολοκλήρου με μνήμη flash, η οποία είναι φθηνά διαθέσιμη και μπορεί να επαναπρογραμματιστεί, επιτρέποντας την εγκατάσταση ενημερώσεων υλικολογισμικού. Ρεαλιστικά, αυτό αφήνει πλέον το ROM ως ξεπερασμένο όρο, καθώς η μνήμη "Μόνο για ανάγνωση" μπορεί, στην πραγματικότητα, να αντικατασταθεί.