přísně se paměť pouze pro čtení týká paměti, která je pevně zapojena, jako je diodová matice a pozdější maska ROM. Ačkoli diskrétní obvody mohou být změněny (v zásadě), integrované obvody (ICs) nemohou a jsou zbytečné, pokud jsou data špatná. Skutečnost, že takovou paměť nelze nikdy změnit, je velkou nevýhodou; v poslední době se ROM běžně týká paměti, která je pouze pro čtení v normálním provozu, přičemž si vyhrazuje skutečnost, že je možné ji změnit.,
Další typy non-volatile paměť jako vymazatelná programovatelná paměť pouze pro čtení (EPROM) a elektricky vymazatelné programovatelné permanentní paměti (EEPROM nebo Flash ROM) jsou někdy označovány ve zkrácené způsobem, jako „read-only memory“ (ROM); i když tyto typy paměti může být vymazán a znovu naprogramován vícekrát, zápis do paměti trvá déle, a může vyžadovat různé postupy, než čtení paměti., Při použití tímto méně přesným způsobem“ ROM “ označuje Anon-volatilní paměť, která slouží funkcím obvykle poskytovaným mask ROM, jako je ukládání programového kódu a netěkavých dat.
Historie
Mnoho herní konzole používat zaměnitelné ROM kazety, což umožňuje pro jeden systém, hrát více her.
nejjednodušší typ polovodičové ROM je stejně starý jako samotná polovodičová technologie., Kombinační logická vrata mohou být připojena ručně k mapování n-bitového adresního vstupu na libovolné hodnoty m-bitového datového výstupu (vyhledávací tabulka). S vynálezem integrovaného obvodu camemask ROM. Maska ROM se skládá z mřížky slovních řádků (vstup adresy) a bitových řádků (datový výstup), selektivně spojených s tranzistorovými přepínači a může představovat libovolnou vyhledávací tabulku s pravidelným fyzickým rozložením a předvídatelným zpožděním šíření.
v mask ROM jsou data fyzicky zakódována v obvodu, takže je lze naprogramovat pouze během výroby., To vede k řadě závažných nevýhody:
- je To pouze ekonomický koupit masku ROM ve velkém množství, protože uživatelé musí uzavřít smlouvu s slévárně vyrobit vlastní design.
- doba obratu mezi dokončením návrhu masky ROM a přijetím hotového výrobku je ze stejného důvodu dlouhá.
- mask ROM je nepraktické pro R&d práce, protože návrháři často potřebují upravit obsah paměti, protože upřesnit design.,
- pokud je produkt dodáván s vadnou maskou ROM, jediným způsobem, jak jej opravit, je stažení produktu a fyzická výměna ROM v každé dodávané jednotce.
následný vývoj tyto nedostatky vyřešil. PROM, vynalezený v roce 1956, umožnil uživatelům programovat svůj obsah přesně jednou tím, že fyzicky změnil svou strukturu aplikací vysokonapěťových impulzů. Tohle řešit problémy 1 a 2 výše, protože společnost může jednoduše objednat velkou dávku čerstvé PLES čipy a program jim požadovaný obsah se na jeho návrháři pohodlí., Vynález EPROM z roku 1971 v podstatě vyřešil problém 3, protože EPROM (na rozdíl od PROM) lze opakovaně resetovat na svůj neprogramovaný stav vystavením silnému ultrafialovému světlu. EEPROM, vynalezl v roce 1983, šel dlouhou cestu k řešení problému 4, od EEPROM lze programovat v místě, pokud obsahují zařízení poskytuje prostředky pro příjem programu obsah z externího zdroje (např. osobního počítače přes aserial kabel)., Flash paměti, vynalezl v Toshiba v polovině-1980, a prodává se v časných 1990, je forma paměti EEPROM, který umožňuje velmi efektivní využití čipu a mohou být vymazány a přeprogramovány tisíce krát, bez poškození.
všechny tyto technologie zlepšily flexibilitu ROM, ale za značné náklady na čip, takže ve velkém množství by maska ROM zůstala po mnoho let ekonomickou volbou. (Klesající náklady na přeprogramovatelná zařízení téměř eliminovaly trh s maskou ROM do roku 2000.) Přepisovatelné technologie byla koncipována jako náhrada za masku ROM.,
nejnovějším vývojem je NAND flash, vynalezený také u společnosti Toshiba. Jeho návrháři výslovně zlomil od předchozí praxe, jasně uvádí, že „cílem NAND Flash je nahradit pevné disky,“ spíše než tradiční použití ROM jako forma non-volatile primární úložiště. Od roku 2007, NAND má částečně dosáhnout tohoto cíle tím, že nabízí propustnost srovnatelnou s pevnými disky, vyšší tolerance fyzické šok, extrémní miniaturizace (v podobě USB flash disky a malé microSD paměťové karty, například), a mnohem nižší spotřeba energie.,
Použití pro ukládání programů
všechny uložené-program, počítač může použít formu non-volatile storage (to znamená, že úložiště, které uchovává svá data při odpojení napájení) pro uložení počáteční program, který se spouští, když je počítač zapnutý nebo jinak začíná provedení (proces známý jako bootstrapping, často zkrátil k „natažení“ nebo „bootování“). Stejně tak každý netriviální počítač potřebuje nějakou formu proměnlivé paměti, aby zaznamenal změny ve svém stavu, jak se provádí.,
formy paměti pouze pro čtení byly použity jako energeticky nezávislé úložiště pro programy ve většině počítačů s časným uložením, jako je ENIAC po roce 1948. (Do té doby to nebyl počítač s uloženým programem, protože každý program musel být ručně zapojen do stroje, což by mohlo trvat dny až týdny.) Paměť jen pro čtení bylo jednodušší implementovat, protože je potřeba pouze mechanismus pro čtení uložených hodnot, a ne je měnit v místo, a tak mohl být realizován s velmi surové elektromechanické zařízení (viz historické příklady níže)., S příchodem integrovaných obvodů v roce 1960, a to jak ROM a jeho proměnlivých protějšek statické RAM byly implementovány jako pole tranzistorů na křemíkové čipy; nicméně, ROM paměťová buňka by mohl být realizován pomocí méně tranzistorů než SRAM paměťová buňka, protože ten potřebuje západku (obsahující 5-20 tranzistory), aby udržet svůj obsah, zatímco ROM buňky se může skládat z absence (logická 0), nebo přítomnosti (logické 1) jeden tranzistor připojení bitové linky na slovo-line. V důsledku toho by ROM mohl být implementován za nižší cenu za bit než RAM po mnoho let.,
Většina domácích počítačů z roku 1980 uloženy ZÁKLADNÍ tlumočníka nebo operační systém v ROM jako jiné formy non-volatile skladování, jako jsou magnetické disky byly příliš nákladné. Například Commodore 64 zahrnoval 64 KB RAM a 20 KB ROM obsahoval základní tlumočník a“ KERNAL “ svého operačního systému., Později domácí nebo kancelářské počítače, jako IBM PC XT často součástí magnetické disky, a větší množství paměti RAM, což jim umožňuje načíst operační systém z disku do paměti RAM, s pouze minimální hardwarové inicializace jádra a zavaděče zbývající v paměti ROM (známý jako BIOS v IBM-kompatibilní počítače). Toto uspořádání umožnilo složitější a snadno rozšiřitelný operační systém.,
V moderní Počítače, „ROM“ (nebo flash) se používá k ukládání základní bootstrapping firmware pro hlavní procesor, stejně jako různé firmware potřeba pro interní kontrolu samostatné zařízení, jako jsou grafické karty, pevné disky, DVD disky, TFT obrazovek, atd., v systému. Dnes je mnoho z těchto“ pouze pro čtení “ vzpomínek-zejména BIOS – často nahrazeno Flash pamětí (viz níže), které umožňují přeprogramování na místě, pokud vznikne potřeba upgradu firmwaru., Jednoduché a zralé subsystémy (například klávesnice nebo některé komunikační řadiče v integrovaných obvodech na hlavní desce) však mohou používat mask ROM nebo OTP (jednorázově Programovatelné).
ROM a nástupnické technologie, jako je flash, převládají ve vestavěných systémech. Jedná se o vše od průmyslových robotů po domácí spotřebiče a spotřební elektroniku(MP3 přehrávače, set-top boxy atd.) všechny jsou určeny pro specifické funkce, ale jsou založeny na univerzálních mikroprocesorech., U softwaru, který je obvykle pevně spojen s hardwarem, jsou v takových zařízeních zřídka potřebné změny programu (které obvykle postrádají pevné disky z důvodu nákladů, velikosti nebo spotřeby energie). Od roku 2008, většina výrobků používat Flash, spíše než mask ROM, a mnohé poskytují některé prostředky pro připojení k PC pro aktualizace firmwaru; například, digitální audio přehrávače může být aktualizován na podporu nového formátu souboru., Někteří fandové využili tuto flexibilitu přeprogramovat spotřebitelských produktů pro nové účely; například, iPodLinux a OpenWrt projekty umožnily uživatelům spustit plnohodnotný Linux distribucí na svých MP3 přehrávačů a bezdrátových směrovačů, resp.
ROM je také užitečný pro binární ukládání kryptografických dat, protože je obtížné je nahradit, což může být žádoucí pro zvýšení bezpečnosti informací.,
Použití pro ukládání dat
Od ROM (alespoň v hard-wired maska formuláře) nelze měnit, to je opravdu vhodný pouze pro ukládání dat, které se neočekává, že třeba modifikace pro životnost zařízení. Za tímto účelem, ROM byl použit v mnoha počítačů pro ukládání look-up tabulky pro hodnocení matematické a logické funkce (například floating-point jednotka může tabelovat funkce sinus s cílem usnadnit rychlejší výpočty). To bylo zvláště účinné, když CPU byly pomalé a ROM byl levný ve srovnání s RAM.,
zejména grafické adaptéry raných osobních počítačů ukládaly tabulky bitmapových znaků písma do ROM. To obvykle znamenalo, že písmo pro zobrazení textu nemohlo být změněno interaktivně. To byl případ adaptérů CGA i MDA dostupných s IBM PC XT.
použití ROM pro ukládání tak malého množství dat zmizelo téměř úplně v moderních univerzálních počítačích. Flash ROM však převzal novou roli média pro hromadné ukládání nebo sekundární ukládání souborů.,
Druhy
první EPROM, Intel 1702, s kostkou a drát dluhopisy jasně viditelné přes vymazat okno.
polovodičové
klasické masky naprogramované ROM čipy jsou integrované obvody, které fyzicky kódují data, která mají být uložena, a proto není možné měnit jejich obsah po výrobě., Jiné typy energeticky nezávislé polovodičové paměti umožňují určitý stupeň modifikace:
- programovatelná paměť pouze pro čtení (PROM) nebo jednorázová programovatelná ROM (OTP) lze zapsat nebo naprogramovat pomocí speciálního zařízení nazývaného programátor PROM. Toto zařízení obvykle používá vysoké napětí k trvalému zničení nebo vytvoření Interních vazeb (pojistek nebo antifusů) v čipu. V důsledku toho lze ples naprogramovat pouze jednou.,
- vymazatelná programovatelná paměť pouze pro čtení (EPROM) může být vymazána vystavením silnému ultrafialovému světlu (obvykle po dobu 10 minut nebo déle), poté přepsána procesem, který opět potřebuje vyšší než obvyklé napětí. Opakované vystavení UV záření nakonec opotřebuje EPROM, ale vytrvalost většiny čipů EPROM přesahuje 1000 cyklů mazání a přeprogramování. Balíčky čipů EPROM lze často identifikovat prominentním křemenným „oknem“, které umožňuje vstup UV světla. Po programování je okno obvykle pokryto štítkem, aby se zabránilo náhodnému vymazání., Některé EPROM čipy jsou továrna-vymazány před tím, než jsou baleny, a zahrnují žádné okno; ty jsou účinně PROM.
- Elektricky vymazatelné programovatelné permanentní paměti (EEPROM) je založen na podobné polovodičové struktury na EPROM, ale umožňuje celý jeho obsah (nebo vybraných bank) musí být elektricky smazána, pak přepsán elektricky, tak že oni nemusí být odstraněny z počítače (nebo fotoaparát, MP3 přehrávač, atd.). Psaní nebo blikání EEPROM je mnohem pomalejší (milisekundy za bit) než čtení z ROM nebo psaní do paměti RAM (nanosekundy v obou případech).,
- elektricky měnitelná paměť pouze pro čtení (EAROM) je typ EEPROM, který lze upravovat jeden bit najednou. Psaní je velmi pomalý proces a opět potřebuje vyšší napětí (obvykle kolem 12 V), než se používá pro přístup ke čtení. EAROMs jsou určeny pro aplikace, které vyžadují časté a pouze částečné přepisování. EAROM může být použit jako non-volatile storage pro kritické nastavení systému informace; v mnoha aplikacích, EAROM byl nahrazen CMOS RAM dodávaného síťového napájení a zálohování s lithiovou baterií.,
- Flash paměť (nebo jednoduše flash) je moderní typ EEPROM vynalezený v roce 1984. Flash paměť může být vymazána a přepsána rychleji než běžné EEPROM a novější návrhy mají velmi vysokou vytrvalost (více než 1 000 000 cyklů). Moderní NAND flash umožňuje efektivní použití silikonového čipu, což v jednotlivých ICs s kapacitou 32 GB od roku 2007; tato funkce, spolu s jeho vytrvalost a fyzickou odolnost, má povoleno NAND flash nahradit magnetické v některých aplikacích (jako například USB flash disky)., Flash paměť je někdy nazýván flash ROM nebo flash EEPROM, pokud se používají jako náhrada za starší typy ROM, ale ne v aplikacích, které využívají jeho schopnost být změněn rychle a často.
Použitím ochrany proti zápisu se některé typy přeprogramovatelných ROM mohou dočasně stát pamětí pouze pro čtení.
Další technologie
Existují i jiné typy non-volatilní paměti, které nejsou založeny na solid-state IC technologie, včetně:
- Optická paměťová média, jako je CD-ROM, který je pouze pro čtení (podobně jako maskovaný ROM)., CD-R je zápis jednou číst mnoho (analogický PROM), zatímco CD-RW podporuje erase-přepsat cykly (analogický k EEPROM); oba jsou určeny pro zpětnou kompatibilitu s CD-ROM.
Historické příklady
Transformátor matrix ROM (TROS), od IBM Systému 360/20
- Diodové matice ROM, používá se v malém množství v mnoha počítačů, v roce 1960, stejně jako elektronické stolní kalkulačky a klávesnice enkodéry pro terminály., Tato ROM byla naprogramována po instalaci diskrétní polovodičové diody na vybraných místech mezi maticí slovo-line stopy a trochu čáru stopy na desce tištěných obvodů.
- Rezistor, kondenzátor nebo transformátor matrix ROM, který se používá v mnoha počítačích až do roku 1970. Jako diodové matice ROM, to byl naprogramován tím, že umístí složky na vybraných místech mezi maticí slovo linky a trochu řádky. Funkční tabulky ENIAC byly rezistorové matice ROM, naprogramované ručním nastavením otočných spínačů., Různé modely IBM System/360a komplexní periferních zařízení uložen jejich mikrokódu v obou kondenzátor (tzv. BCROS pro vyvážený kondenzátor pouze pro čtení, ukládání na 360/50 a 360/65, nebo CCROS pro nabitý kondenzátor pouze pro čtení, ukládání na 360/30) nebo transformátor (calledTROS pro transformátor pouze pro čtení, ukládání na 360/20, 360/40 a další) matice ROM.
- jádrové lano, forma technologie transformátorové matice ROM, která byla použita tam, kde byla kritická velikost a hmotnost. To bylo použito v počítačích Apollo / mit, počítačích PDP-8 DEC a dalších místech., Tento typ ROM byl naprogramován ručně tkáním „vodičů slovních linek“ uvnitř nebo vně feritových transformátorových jader.
- Dimond Ring stores, ve kterém jsou dráty provlečeny sekvencí velkých feritových kroužků, které fungují pouze jako snímací zařízení. Ty byly použity v telefonních ústřednách TXE.,
- perforované kovové charakter masky („šablony“), v Charactron katodové trubice, který byl použit jako ROM tvar široký elektronový paprsek tvoří vybraný tvar znaku na obrazovce a to buď na displeji nebo snímán elektronovým svazkem tvoří vybraný znak tvar jako překrytí na video signál.
Rychlost
čtení
ačkoli relativní rychlost paměti RAM vs. ROM se v průběhu času měnila, od roku 2007 lze velké čipy RAM číst rychleji než většina ROM., Z tohoto důvodu (a umožnit jednotný přístup), ROM obsah je někdy zkopírovány do RAM nebo ve stínu před jeho prvním použitím a následně číst z RAM.
Psaní
Pro ty, typy ROM, který může být elektricky upraven, rychlost psaní je vždy mnohem pomalejší než rychlost čtení, a to může potřebovat neobvykle vysoké napětí, pohyb propojky použít write-enable signály, a speciální zamknout/odemknout kódy., Moderní NAND Flash dosahuje nejvyšší rychlosti zápisu nějaké přepisovatelné ROM technologie, s rychlostí až 15 MB/s (nebo 70 ns/bit), umožňuje (potřebovat) velké bloky paměti buněk, které mají být písemné současně.
Endurance a uchovávání údajů
Protože jsou psány tím, že nutí elektrony přes vrstvu elektrické izolace na plovoucí tranzistor bráně, přepisovatelné Rom vydrží pouze omezený počet zápisu a vymazání cyklů do izolace je trvale poškozen., V prvních Earomech se to může objevit po pouhých 1 000 cyklech zápisu, zatímco v moderním Flash EEPROM může vytrvalost překročit 1 000 000, ale v žádném případě není nekonečná. Tato omezená vytrvalost, stejně jako vyšší náklady na bit, znamená, že úložiště založené na blesku pravděpodobně v blízké budoucnosti zcela nenahradí jednotky magnetických disků.
časový interval, po kterém ROM zůstává přesně čitelný, není omezen cyklováním zápisu. Uchovávání dat EPROM, EAROM, EEPROM a Flash může být omezeno únikem náboje z plovoucích bran tranzistorů paměťových buněk., Únik je urychlen vysokými teplotami nebo zářením. Maskovaný ROM a pojistka / antifuse PROM netrpí tímto účinkem, protože jejich uchovávání dat závisí spíše na fyzické než elektrické stálosti integrovaného obvodu (i když opětovný růst pojistek byl v některých systémech problémem).
obrázky obsahu
obsah ROM čipů v kazetách konzoly pro videohry lze extrahovat pomocí speciálních softwarových nebo hardwarových zařízení. Výsledné soubory výpis paměti jsou známé jako ROM obrázky, a mohou být použity k výrobě duplicitních kazet, nebo v konzolových emulátorů., Termín vznikl, když většina konzolových her byly distribuovány na kazety obsahující ROM čipy, ale dosáhnout takové rozšířené použití, které je stále aplikován na snímky z novější hry distribuované na CD-Rom nebo jiná optická média.
ROM obrázky komerčních her obvykle obsahují software chráněný autorskými právy. Neoprávněné kopírování a distribuce software chráněný autorskými právy, je obvykle porušením autorských práv (v některých jurisdikcích, zdvojení ROM kazety pro účely zálohování může být považována za fair use)., Přesto existuje prosperující komunita zabývající se nelegální distribucí a obchodováním s takovým softwarem a abandonwarem. V takových kruzích je termín “ ROM obrázky „někdy zkrácen jednoduše na“ ROM „nebo někdy změněn na“ romz“, aby se zdůraznilo spojení s“warez“.