Що таке ROM (постійна пам’ять?)

Існує два основних класи первинної пам’яті: RAM і ROM. RAM означає Random Access Memory, а ROM означає Read Only Memory. Як правило, різниця між цими двома технологіями полягає в тому, що оперативна пам’ять є енергонезалежною, а ПЗУ – енергонезалежною. Енергозалежна пам'ять вимагає постійного живлення для збереження даних. Це означає, що дані втрачаються, коли комп’ютер вимикається. Енергонезалежна пам'ять не потребує постійного живлення, що робить її придатною для зберігання довготривалих даних.

Примітка: Межі RAM і ROM може бути важко розрізнити. Наприклад, NVRAM є енергонезалежним, а сучасні типи ПЗП можна перепрограмувати. Жорсткі диски також не вписуються ні в одну з категорій вторинного сховища.

У ранніх комп’ютерах, таких як Commodore 64, все сховище було забезпечено лише ОЗУ та ПЗУ. У цей час, на початку 1980-х, магнітний жорсткий диск був ще надто дорогим, щоб використовувати його в багатьох комп’ютерах. Замість цього можна запускати спеціальні програми, вставивши картридж пам’яті, що містить більше ПЗУ.

Основна маска пам'яті ROM і PROM

Ключовою частиною ПЗУ є те, що він доступний лише для читання. Це дуже чітко видно в ранніх формах зберігання. Пам’ять на магнітному сердечнику, наприклад, яка використовується в космічному кораблі НАСА «Аполлон», потребувала наявності провідного дроту, сплетеного через або навколо магнітних сердечників. Цей тип ПЗП теоретично можна було перепрограмувати, розібравши його та переплевши дріт, але на практиці він був лише для читання.

З появою інтегральної схеми масковий ROM став кращим вибором. Пристрої ПЗУ маски являли собою спеціально розроблені електронні схеми. Вони були розроблені шляхом створення маски електричної схеми, а потім виготовлені відповідно до цієї маски. Їх не можна було перепрограмувати, оскільки дані були фізично закодовані в схемі.

Mask ROM має чотири основні проблеми. По-перше, лише економічно вигідно купувати велику кількість, оскільки це компенсує витрати на проектування та витрати на інструмент для ливарного цеху, який виготовляє нестандартний дизайн. По-друге, час виконання робіт між завершенням проектування та отриманням продукту тривалий через вимоги ливарного виробництва до інструментів.

По-третє, науково-дослідна робота є недоцільною через тривалий час виконання та високу вартість. Нарешті, припустимо, що після запуску продукту виявлено несправність. У такому випадку єдиним рішенням є відкликання продукту та фізична заміна мікросхеми ПЗУ на оновлену.

PROM, або програмована постійна пам'ять, винайдена в 1956 році, розглядала перші дві проблеми та частково обговорювала третю. Він зробив це, дозволивши створити загальний дизайн на ливарному завод�� з можливістю програмування кожного чіпа в будь-який момент шляхом точного застосування великих напруг. Це дозволило компаніям замовляти гігантські партії фактично порожніх мікросхем PROM, а потім програмувати їх за потреби.

EPROM, EEPROM і Flash

EPROM, абревіатура Erasable Programmable Read Only Memory, була подальшою розробкою в 1971 році. Подібно до PROM, порожні мікросхеми можна було придбати оптом і запрограмувати за потреби. Критично EPROM також може бути стерто. Процес для цього був трохи складним. Однак це вимагає, щоб чіп піддавався інтенсивному ультрафіолетовому світлу.

Процес стирання тривав близько 10 хвилин під джерелом яскравого ультрафіолетового випромінювання, один тиждень для прямого сонячного світла або три роки для стандартного кімнатного флуоресцентного освітлення. EPROM справді обмежувала кількість видалень, але зазвичай це було тисячі разів, таким чином ефективно вирішуючи третю проблему.

Мікросхеми EPROM були розміщені в корпусах з прозорим кварцовим вікном для полегшення ультрафіолетового опромінення. Зверху, як правило, розміщували фірмову наклейку, щоб запобігти випадковому розкриттю та стиранню. Наклейка, як правило, покрита фольгою, щоб гарантувати, що ультрафіолетове світло не потрапляє на чіп. У деяких випадках мікросхеми EPROM були розроблені з віконцем і продавалися в твердій упаковці, по суті, роблячи їх мікросхемами PROM.

EEPROM, або електронно стираюча програмована постійна пам'ять, розроблена в 1972 році, загалом вирішила четверту проблему. Його можна стерти в електронному вигляді. Це означало, що чіп пам’яті можна було стерти та перепрограмувати на місці за допомогою відповідного підключення до керуючого пристрою, а не вимагати видалення чіпа.

Флеш-пам'ять - це форма EEPROM, винайдена на початку 1980-х років. Його ключові переваги полягають у тому, що він робить простір чіпа більш ефективним і перепрограмується тисячі разів без пошкодження чи стирання. Перепрограмування можна обмежити лише частиною чіпа, а не всім. Процес стирання та перепрограмування набагато швидший, тому отримав назву Flash.

У сучасних комп’ютерах

У сучасних пристроях оперативна пам'ять як і раніше універсальна. ROM зберігав популярність протягом тривалого часу, саме маскуючи ROM, оскільки він був дешевим у виробництві. Однак у сучасному світі дуже важливо мати можливість надсилати оновлення прошивки на пристрої. Загалом це призвело до майже повної заміни ПЗП флеш-пам’яттю. Він виконує ті самі функції, але його можна перепрограмувати за потреби. Як правило, перепрограмований ПЗУ можна налаштувати із захистом від запису, щоб він став лише для читання. Однак це не надійне рішення.

Флеш-пам'ять отримала подальший прогрес, флеш-пам'ять NAND була розроблена в твердотільні накопичувачі як альтернативний вторинний механізм зберігання для жорстких дисків.

Інше використання

Програмне забезпечення, яке історично знаходилося на мікросхемах ПЗУ, включаючи флеш-пам’ять, часто називають ПЗУ. Ця назва походить від скорочення терміна ROM images. Наприклад, багато спільнот ентузіастів ретро-ігор діляться класичними іграми, у які можна грати на сучасних комп’ютерах за допомогою емуляторів, і торгують ними. Ця термінологія також може поширюватися на мобільні операційні системи, де спеціальні збірки Android часто називають ПЗУ.

Висновок

ROM означає Read Only Memory . Спочатку це стосувалося первинної пам’яті, яку можна було запрограмувати лише під час виробництва. Однак із розвитком з часом стало можливим перепрограмувати ПЗУ з різним ступенем складності та вимогами до обладнання.

У сучасній комп’ютерній техніці ПЗУ повністю замінено флеш-пам’яттю, яка доступна дешево та її можна перепрограмувати, дозволяючи встановлювати оновлення мікропрограми. Реально, це тепер залишає ROM як застарілий термін, оскільки пам’ять «Тільки для читання» фактично може бути перезаписана.