Kaj je ROM (pomnilnik samo za branje?)

Obstajata dva glavna razreda primarnega pomnilnika, RAM in ROM. RAM pomeni Random Access Memory, medtem ko ROM pomeni Read Only Memory. Na splošno je razlika med tema dvema tehnologijama v tem, da je RAM hlapljiv, medtem ko ROM ni hlapen. Hlapni pomnilnik potrebuje stalno napajanje za shranjevanje podatkov. To pomeni, da se podatki izgubijo, ko se računalnik izklopi. Trajni pomnilnik ne potrebuje stalnega napajanja, zato je primeren za shranjevanje dolgoročnih podatkov.

Opomba: Meje RAM-a in ROM-a je lahko težko prepoznati. Na primer, NVRAM je nehlapen, sodobne vrste ROM-a pa je mogoče reprogramirati. Trdi diski prav tako ne sodijo v nobeno kategorijo sekundarnega pomnilnika.

V zgodnjih računalnikih, kot je Commodore 64, je bil ves prostor za shranjevanje zagotovljen le z RAM-om in ROM-om. V tem časovnem okviru, v zgodnjih 1980-ih, je bil magnetni trdi disk še predrag za uporabo v številnih računalnikih. Namesto tega bi lahko programe po meri zagnali tako, da vstavite pomnilniško kartušo, ki vsebuje več ROM-a.

Core Memory Mask ROM in PROM

Ključni del ROM-a je, da je samo za branje. To je zelo izrazito jasno pri zgodnjih oblikah shranjevanja. Pomnilnik z magnetnim jedrom, na primer, kot se uporablja v Nasinem vesoljskem plovilu Apollo, je potreboval prevodno žico, prepleteno skozi ali okoli magnetnih jeder. To vrsto ROM-a bi teoretično lahko reprogramirali tako, da bi jo razstavili in ponovno prepletli žico, v praksi pa je bil samo za branje.

S pojavom integriranega vezja je maska ​​ROM postala prednostna izbira. Naprave Mask ROM so bila elektronska vezja, izdelana po meri. Oblikovani so bili z ustvarjanjem maske diagrama vezja in nato izdelani, da se ujemajo s to masko. Ni jih bilo mogoče reprogramirati, saj so bili podatki fizično kodirani v vezju.

Mask ROM ima štiri glavne težave. Prvič, ekonomsko upravičeno je le nakup velikih količin, saj to izravna stroške oblikovanja in stroške orodja za livarno, ki izdeluje dizajn po meri. Drugič, čas pretoka med dokončanjem načrtovanja in prejemom izdelka je dolg zaradi zahtev livarne glede orodja.

Tretjič, delo na področju raziskav in razvoja je nepraktično zaradi dolgih časov preobrata in visokih stroškov. Nazadnje, predpostavimo, da je po lansiranju izdelka najdena napaka. V tem primeru je edina rešitev odpoklic izdelka in fizična zamenjava čipa ROM s posodobljenim.

PROM ali programabilni bralni pomnilnik, izumljen leta 1956, je obravnaval prvi dve vprašanji in delno razpravljal o tretjem. To je storil tako, da je livarni omogočil izdelavo splošne zasnove z možnostjo programiranja vsakega čipa na kateri koli točki z natančno uporabo velikih napetosti. To je podjetjem omogočilo, da naročijo velikanske serije v bistvu praznih čipov PROM in jih nato po potrebi programirajo.

EPROM, EEPROM in Flash

EPROM, okrajšava za Erasable Programmable Read Only Memory, je bil kasnejši razvoj leta 1971. Tako kot PROM je bilo mogoče prazne čipe kupiti v velikih količinah in jih po potrebi programirati. Kritično se lahko tudi izbriše EPROM. Postopek za to je bil nekoliko zapleten. Vendar pa zahteva, da je čip izpostavljen intenzivni ultravijolični svetlobi.

Postopek izbrisa je potreboval približno 10 minut pod močnim virom UV, en teden za neposredno sončno svetlobo ali tri leta za standardno sobno fluorescentno razsvetljavo. EPROM je sicer omejeval, kolikokrat ga je bilo mogoče izbrisati, vendar je bilo to običajno več tisočkrat, s čimer je bila tretja težava učinkovito rešena.

EPROM čipi so bili nameščeni v ohišjih s prozornim kvarčnim okencem za lažjo izpostavljenost UV žarkom. Na vrhu je bila običajno nameščena nalepka z blagovno znamko, da se prepreči nenamerno razkritje in izbris. Nalepka je bila običajno prevlečena s folijo, da UV svetloba ne doseže čipa. V nekaterih primerih so bili čipi EPROM zasnovani z okencem in prodajani v trdni embalaži, kar je v bistvu pomenilo čipe PROM.

EEPROM ali elektronsko izbrisljivi programabilni bralni pomnilnik, razvit leta 1972, je na splošno rešil četrto težavo. Lahko se elektronsko izbriše. To je pomenilo, da je pomnilniški čip mogoče izbrisati in znova programirati na mestu z ustrezno povezavo s krmilno napravo, namesto da bi morali odstraniti čip.

Flash pomnilnik je oblika EEPROM-a, izumljena v zgodnjih osemdesetih letih prejšnjega stoletja. Njegove ključne prednosti so, da naredi prostor na čipu učinkovitejši in ga tisočkrat reprogramira brez poškodb ali izbrisa. Ponovno programiranje je lahko omejeno na del čipa in ne na celotno stvar. Postopek brisanja in ponovnega programiranja je veliko hitrejši, zato si je prislužil ime Flash.

V sodobnih računalnikih

V sodobnih napravah je RAM še vedno univerzalen. ROM je dolgo časa ohranjal priljubljenost, prav maska ​​ROM, ker je bila poceni za proizvodnjo. V sodobnem svetu pa je ključnega pomena, da lahko v naprave potisnete posodobitve vdelane programske opreme. To je na splošno vodilo do skoraj popolne zamenjave ROM-a s pomnilnikom flash. Deluje enako, vendar ga je mogoče po potrebi ponovno programirati. Običajno je ROM, ki ga je mogoče programirati, mogoče konfigurirati z zaščito pred pisanjem, da postane samo za branje. Vendar to ni rešitev, odporna na napake.

Flash pomnilnik je doživel nadaljnji napredek, pri čemer se je bliskovni pomnilnik NAND razvil v diske SSD kot alternativni mehanizem sekundarnega shranjevanja trdim diskom.

Druge uporabe

Programska oprema, ki je bila v preteklosti najdena na čipih ROM, vključno z bliskovnim pomnilnikom, se pogosto imenuje ROM. To ime izvira iz skrajšanja izraza ROM slike. Na primer, številne skupnosti ljubiteljev retro iger delijo in trgujejo s klasičnimi igrami, ki jih je mogoče igrati na sodobnih računalnikih prek emulatorjev. Ta terminologija se lahko prenese tudi na mobilne operacijske sisteme, kjer se različice Androida po meri pogosto imenujejo ROM.

Zaključek

ROM pomeni pomnilnik samo za branje . Prvotno se je nanašal na primarni pomnilnik, ki ga je bilo mogoče programirati le med proizvodnjo. Z razvojem skozi čas pa je postalo mogoče reprogramirati ROM z različnimi težavnostnimi stopnjami in strojnimi zahtevami.

V sodobnem računalništvu je ROM v celoti nadomeščen z bliskovnim pomnilnikom, ki je poceni in ga je mogoče reprogramirati, kar omogoča namestitev posodobitev vdelane programske opreme. Realno, to zdaj pušča ROM kot zastarel izraz, saj je pomnilnik »samo za branje« dejansko mogoče prepisati.