Mi az a ROM (csak olvasható memória?

Az elsődleges tárolásnak két fő osztálya van, a RAM és a ROM. A RAM a Random Access Memory, míg a ROM a Read Only Memory rövidítése. Általában a különbség a két technológia között az, hogy a RAM illékony, míg a ROM nem felejtő. Az illékony memória állandó tápellátást igényel az adatok megőrzéséhez. Ez azt jelenti, hogy a számítógép kikapcsolásakor az adatok elvesznek. A nem felejtő memória nem igényel folyamatos tápellátást, így alkalmas hosszú távú adatok tárolására.

Megjegyzés: A RAM és a ROM határait nehéz felismerni. Például az NVRAM nem felejtő, és a modern típusú ROM-ok újraprogramozhatók. A merevlemezek sem illenek jól egyik kategóriába sem, a másodlagos tárolókba.

A korai számítógépeken, mint például a Commodore 64, minden tárolóhelyet csak RAM-mal és ROM-mal láttak el. Ebben az időben, az 1980-as évek elején a mágneses merevlemez még túl drága volt ahhoz, hogy sok számítógépben használhassák. Ehelyett egyéni programok futtathatók több ROM-ot tartalmazó memóriakazetta behelyezésével.

Core Memory Mask ROM és PROM

A ROM legfontosabb része, hogy csak olvasható. Ez a tárolás korai formáiban nagyon jól látható. A NASA Apollo űrszondájában használt mágneses magmemóriához például egy vezető huzalra volt szükség, amelyet mágneses magokon vagy azok köré szőttek. Ez a fajta ROM elméletileg újraprogramozható szétszedéssel és a vezeték újraszövésével, de a gyakorlatban csak olvasható volt.

Az integrált áramkör megjelenésével a maszkos ROM lett a preferált választás. A maszk ROM eszközök egyedi tervezésű elektronikus áramkörök voltak. Ezeket úgy tervezték meg, hogy létrehoztak egy kapcsolási rajzmaszkot, majd úgy gyártották őket, hogy illeszkedjenek ehhez a maszkhoz. Nem tudták újraprogramozni, mivel az adatok fizikailag kódolva voltak az áramkörben.

A Mask ROM-nak négy alapvető problémája van. Először is, gazdaságilag csak nagy mennyiség vásárlása életképes, mivel ez ellensúlyozza a tervezési költségeket és az egyedi tervezést előállító öntöde szerszámozási költségeit. Másodszor, a tervezés befejezése és a termék átvétele közötti átfutási idő hosszú az öntöde szerszámigénye miatt.

Harmadszor, a K+F munka nem praktikus a hosszú átfutási idő és a magas költségek miatt. Végül tegyük fel, hogy hibát találnak a termék bevezetése után. Ebben az esetben az egyetlen megoldás a termék visszahívása és a ROM chip fizikai cseréje egy frissítettre.

Az 1956-ban feltalált PROM vagy programozható csak olvasható memória az első két kérdéssel foglalkozott, részben pedig a harmadikat. Ezt úgy tette, hogy lehetővé tette, hogy egy öntöde olyan általános konstrukciót hozzon létre, amely lehetővé tette, hogy minden chipet bármikor programozhassanak nagy feszültségek precíz alkalmazásával. Ez lehetővé tette a vállalatok számára, hogy óriási tételeket rendeljenek lényegében üres PROM chipekből, majd szükség szerint programozzák azokat.

EPROM, EEPROM és Flash

Az EPROM, az Erasable Programmable Read Only Memory rövidítése, az ezt követő fejlesztés 1971-ben. A PROM-hoz hasonlóan az üres chipek tömegesen vásárolhatók meg, és szükség szerint programozhatók. Kritikusan az EPROM is törölhető. Ennek folyamata kissé bonyolult volt. Ehhez azonban a chipet intenzív ultraibolya sugárzásnak kell kitenni.

A törlési folyamat körülbelül 10 percet vett igénybe erős UV-forrás mellett, egy hetet közvetlen napfény esetén, vagy három évet normál szobai fluoreszkáló világítás esetén. Az EPROM ugyan korlátozta, hogy hányszor lehetett törölni, de ez jellemzően több ezer alkalommal történt, így hatékonyan megoldotta a harmadik problémát.

Az EPROM chipeket átlátszó kvarc ablakkal ellátott tokban helyezték el az UV-expozíció megkönnyítése érdekében. Általában egy márkás matricát helyeztek el a tetejére, hogy megakadályozzák a véletlen közzétételt és törlést. A matrica jellemzően fólia hátlappal volt ellátva, hogy az UV fény ne érje el a chipet. Egyes esetekben az EPROM chipeket az ablakkal együtt tervezték, és tömör csomagolásban árulták, lényegében PROM chipekké téve őket.

Az 1972-ben kifejlesztett EEPROM vagy elektronikusan törölhető programozható csak olvasható memória általában a negyedik problémát oldotta meg. Elektronikusan törölhető. Ez azt jelentette, hogy a memóriachip törölhető és újraprogramozható egy vezérlőeszközhöz való megfelelő csatlakozással, ahelyett, hogy a chipet el kellett volna távolítani.

A flash memória az EEPROM egyik formája, amelyet az 1980-as évek elején találtak fel. Legfontosabb előnye, hogy hatékonyabbá teszi a chipteret, és több ezer alkalommal újraprogramozható sérülés vagy törlés nélkül. Az újraprogramozás korlátozható a chip egy részére, nem pedig az egészre. A törlési és újraprogramozási folyamat sokkal gyorsabb, így a Flash nevet kapta.

A modern számítógépekben

A modern eszközökben a RAM továbbra is univerzális. A ROM sokáig megőrizte népszerűségét, pontosan maszk ROM, mert olcsó volt előállítani. A mai világban azonban kritikus fontosságú, hogy firmware-frissítéseket lehessen küldeni az eszközökre. Ez általában ahhoz vezetett, hogy a ROM-ot szinte teljesen lecserélték flash memóriára. Ugyanazokat a funkciókat látja el, de szükség szerint újraprogramozható. Az újraprogramozható ROM általában írásvédelemmel konfigurálható, hogy csak olvasható legyen. Ez azonban nem hibabiztos megoldás.

A flash memória további fejlődésen ment keresztül: a NAND flash memóriát SSD-kké fejlesztették a merevlemezek alternatív másodlagos tárolási mechanizmusaként.

Egyéb felhasználások

A régebben ROM chipeken található szoftvereket, beleértve a flash memóriát is, gyakran ROM-nak nevezik. Ez az elnevezés a ROM-képek kifejezés rövidítéséből származik. Például sok retro játékrajongó közösség megosztja és kereskedik klasszikus játékokkal, amelyek modern számítógépeken is játszhatók emulátorokon keresztül. Ez a terminológia a mobil operációs rendszerekre is átterjedhet, ahol az Android egyedi buildjeit gyakran ROM-oknak nevezik.

Következtetés

A ROM a Read Only Memory rövidítése . Eredetileg az elsődleges memóriára utalt, amelyet csak a gyártás során lehetett programozni. Az idők folyamán történt fejlesztésekkel azonban lehetővé vált a ROM átprogramozása különböző nehézségi fokú és hardverigényekkel.

A modern számítástechnikában a ROM-ot teljes egészében flash memóriával helyettesítik, amely olcsón beszerezhető és újraprogramozható, ami lehetővé teszi a firmware-frissítések telepítését. Valójában ez a ROM-ot elavult kifejezésnek hagyja, mivel a „csak olvasható” memória valójában felülírható.