Mis on ROM (kirjutuskaitstud mälu?

Põhimälu on kaks peamist klassi, RAM ja ROM. RAM tähistab muutmälu, ROM aga kirjutuskaitstud mälu. Üldiselt erineb nende kahe tehnoloogia vahel see, et RAM on muutlik, ROM aga püsiv. Lenduv mälu nõuab andmete säilitamiseks pidevat toiteallikat. See tähendab, et arvuti väljalülitamisel lähevad andmed kaotsi. Püsimälu ei vaja pidevat toiteallikat, mistõttu sobib see pikaajaliste andmete salvestamiseks.

Märkus. RAM-i ja ROM-i piiride tuvastamine võib olla keeruline. Näiteks NVRAM on püsimatu ja tänapäevaseid ROM-i tüüpe saab ümber programmeerida. Kõvakettad ei sobi ka kenasti kumbagi kategooriasse, teise salvestusruumi.

Varasemates arvutites, nagu Commodore 64, oli kogu salvestusruum varustatud ainult RAM-i ja ROM-iga. Sel ajal, 1980. aastate alguses, oli magnetiline kõvaketas paljudes arvutites kasutamiseks veel liiga kallis. Selle asemel saab kohandatud programme käivitada, sisestades rohkem ROM-i sisaldava mälukasseti.

Core Memory Mask ROM ja PROM

ROM-i põhiosa on see, et see on kirjutuskaitstud. See on varases ladustamisvormis väga selgelt selge. Näiteks NASA Apollo kosmoseaparaadis kasutatud magnetilise südamiku mälu jaoks oli vaja läbi magnetsüdamike või ümber kootud juhtiv traat. Seda tüüpi ROM-i sai teoreetiliselt ümber programmeerida, võttes selle lahti ja kududes juhtme uuesti, kuid praktikas oli see kirjutuskaitstud.

Integraallülituse tulekuga sai eelistatud valikuks mask ROM. Mask-ROM-seadmed olid eritellimusel disainitud elektroonilised vooluringid. Need töötati välja vooluahela maski loomisega ja toodeti seejärel selle maskiga sobitamiseks. Neid ei saanud ümber programmeerida, kuna andmed olid vooluringis füüsiliselt kodeeritud.

Mask ROMil on neli põhiprobleemi. Esiteks on suurte koguste ostmine majanduslikult otstarbekas, kuna see kompenseerib kohandatud disaini tootva valukoja projekteerimiskulud ja tööriistade kulud. Teiseks on kavandi valmimise ja toote kättesaamise vaheline tööaeg pikk, kuna valukoja tööriistad on vajalikud.

Kolmandaks on teadus- ja arendustöö pikkade töötlemisaegade ja kõrgete kulude tõttu ebapraktiline. Lõpuks oletame, et pärast toote turuletoomist leitakse viga. Sel juhul on ainus lahendus toode tagasi kutsuda ja ROM-kiip füüsiliselt uuendatud vastu välja vahetada.

1956. aastal leiutatud PROM ehk programmeeritav kirjutuskaitstud mälu käsitles kahte esimest probleemi ja osaliselt kolmandat. See tegi seda, võimaldades valukojas toota üldist disaini, mis võimaldab iga kiipi programmeerida mis tahes punktis, rakendades täpselt suuri pingeid. See võimaldas ettevõtetel tellida hiiglaslikke partiid sisuliselt tühje PROM-kiipe ja seejärel programmeerida neid vastavalt vajadusele.

EPROM, EEPROM ja Flash

EPROM, lühend sõnadest Erasable Programmable Read Only Memory, oli edasiarendus 1971. aastal. Nagu PROM, sai tühje kiipe osta hulgi ja programmeerida vastavalt vajadusele. Kriitiliselt saab ka EPROM-i kustutada. Selle tegemise protsess oli veidi keeruline. Kuid see nõuab kiibi kokkupuudet intensiivse ultraviolettvalgusega.

Kustutusprotsess kestis ereda UV-kiirguse all umbes 10 minutit, otsese päikesevalguse korral ühe nädala või tavalise ruumi luminofoorvalgustuse korral kolm aastat. EPROM piiras selle kustutamise kordade arvu, kuid tavaliselt oli see tuhandeid kordi, lahendades seega tõhusalt kolmanda probleemi.

EPROM-kiibid paigutati UV-kiirguse hõlbustamiseks läbipaistva kvartsaknaga korpustesse. Juhusliku avalikustamise ja kustutamise vältimiseks asetati tavaliselt peal kaubamärgiga kleebis. Kleebis oli tavaliselt fooliumiga tagatud, et UV-kiirgus ei pääseks kiibile. Mõnel juhul kujundati EPROM-kiibid koos aknaga ja müüdi kindlas pakendis, muutes need sisuliselt PROM-kiipideks.

1972. aastal välja töötatud EEPROM ehk elektrooniliselt kustutatav programmeeritav lugemismälu lahendas üldiselt neljanda probleemi. Selle saab elektrooniliselt kustutada. See tähendas, et mälukiibi saab kustutada ja oma kohale ümber programmeerida, ühendades selle juhtseadmega, selle asemel et nõuda kiibi eemaldamist.

Välkmälu on EEPROM-i vorm, mis leiutati 1980ndate alguses. Selle peamised eelised on see, et see muudab kiibiruumi tõhusamaks ja programmeeritakse tuhandeid kordi ümber ilma kahjustamata või kustutamata. Ümberprogrammeerimine võib piirduda pigem kiibi osaga kui kogu asjaga. Kustutamise ja ümberprogrammeerimise protsess on palju kiirem, pälvides nime Flash.

Kaasaegsetes arvutites

Kaasaegsetes seadmetes on RAM endiselt universaalne. ROM säilitas populaarsuse pikka aega, maskeeris täpselt ROM-i, kuna selle tootmine oli odav. Kaasaegses maailmas on aga ülioluline, et oleks võimalik seadmetesse püsivara värskendusi lükata. See on üldiselt viinud ROM-i asendamiseni välkmäluga peaaegu täielikult. See täidab samu funktsioone, kuid seda saab vastavalt vajadusele ümber programmeerida. Tavaliselt saab ümberprogrammeeritava ROM-i konfigureerida kirjutuskaitsega, et see muutuks kirjutuskaitstuks. See pole siiski tõrkekindel lahendus.

Välkmälu on edasi arenenud: NAND-välkmälu on kõvaketaste alternatiivse sekundaarse salvestusmehhanismina arendatud SSD-deks.

Muud kasutusalad

Tarkvara, mida on ajalooliselt leitud ROM-kiipidelt, sealhulgas välkmäludelt, nimetatakse sageli ROM-iks. See nimi tuleneb termini ROM-piltide lühendamisest. Näiteks jagavad ja vahetavad paljud retromängude entusiastide kogukonnad klassikalisi mänge, mida saab emulaatorite kaudu mängida kaasaegsetes arvutites. Seda terminoloogiat võib kasutada ka mobiilsete operatsioonisüsteemide puhul, kus Androidi kohandatud järge nimetatakse sageli ROM-ideks.

Järeldus

ROM tähistab kirjutuskaitstud mälu . Algselt viitas see esmasele mälule, mida sai programmeerida ainult tootmise ajal. Aja jooksul toimunud arengutega sai aga võimalikuks ROM-i ümberprogrammeerimine erineva raskusastme ja riistvaranõuetega.

Kaasaegses andmetöötluses on ROM täielikult asendatud välkmäluga, mis on odavalt saadaval ja mida saab ümber programmeerida, mis võimaldab püsivara värskendusi installida. Reaalselt jätab see nüüd ROM-i aegunud terminiks, kuna "kirjutuskaitstud" mälu saab tegelikult üle kirjutada.