Madame Lelica

strengt, read-only hukommelse refererer til hukommelse, der er kabelforbundet, såsom diode Matri.og den senere maske ROM. Selvom diskrete kredsløb kan ændres (i princippet), kan integrerede kredsløb (ic ‘ er) ikke Og er ubrugelige, hvis dataene er dårlige. Det faktum, at en sådan hukommelse aldrig kan ændres, er en stor ulempe; for nylig, ROM henviser ofte til hukommelse, der er skrivebeskyttet ved normal drift, mens man reserverer det faktum, at en mulig måde at ændre den på.,

Andre typer af ikke-flygtig hukommelse, som erasable programmable read only memory (EPROM), og elektrisk sletbare programmerbare read-only memory (EEPROM eller Flash ROM) kaldes af og til, i en forkortet måde, som “read-only memory” (ROM); selvom disse typer hukommelse, kan blive slettet, og re-programmeres flere gange, skriver til denne hukommelse, tager længere tid og kan kræve forskellige procedurer end at læse hukommelsen., Når det bruges på denne mindre præcise måde,” ROM ” angiver anon-flygtig hukommelse, der tjener funktioner, der typisk leveres af mask ROM, såsom opbevaring af programkode og ikke-flygtige data.

historie

mange spilkonsoller bruger udskiftelige Rom-patroner, hvilket giver et system mulighed for at spille flere spil.

skrivebeskyttet hukommelse blev brugt til Jac .uardvæve.

den enkleste type solid state ROM er lige så gammel som selve halvlederteknologien., Kombinerende logiske porte kan sammenføjes manuelt for at kortlægge n-bit-adresseindgang på vilkårlige værdier for m-bit – dataudgang (en opslagstabel). Med opfindelsen af det integrerede kredsløb kommaske ROM. Maske ROM ‘ en består af et gitter af ordet linjer (den adresse, input) og lidt linjer (data output), selektivt sammen med transistor skifter, og kan repræsentere en vilkårlig look-up tabel med en regelmæssig fysisk layout og forudsigelig propagation delay.

i mask ROM kodes dataene fysisk i kredsløbet, så de kan kun programmeres under fremstilling., Dette fører til en række alvorlige ulemper:

1. det er kun økonomisk at købe mask ROM i store mængder, da brugerne skal indgå kontrakt med et støberi for at producere et brugerdefineret design.
2. ekspeditionstiden mellem færdiggørelse af designet til en maske ROM og modtagelse af det færdige produkt er lang af samme grund.
3. maske ROM er upraktisk for R&d arbejde, da designere ofte har brug for at ændre indholdet af hukommelsen, når de forfiner et design.,
4. hvis et produkt leveres med defekt mask ROM, er den eneste måde at reparere det på at huske produktet og fysisk udskifte ROM ‘ en i hver afsendt enhed.

senere udviklinger har behandlet disse mangler. PROM, opfundet i 1956, tillod brugere at programmere indholdet nøjagtigt en gang ved fysisk at ændre dets struktur ved anvendelse af højspændingsimpulser. Dette behandlede problemer 1 og 2 ovenfor, da et firma simpelthen kan bestille et stort parti friske PROM-chips og programmere dem med det ønskede indhold efter designernes bekvemmelighed., 1971-opfindelsen af EPROM løste i det væsentlige problem 3, da EPROM (i modsætning til PROM) gentagne gange kan nulstilles til sin uprogrammerede tilstand ved udsættelse for stærkt ultraviolet lys. EEPROM, opfundet i 1983, gik en lang vej til at løse opgave 4, da en EEPROM kan være programmeret i-sted, hvis den indeholder enheden giver et middel til at modtage programmet, indholdet fra en ekstern kilde (for eksempel, en personlig computer via aserial kabel)., Flash-hukommelse, opfundet på Toshiba i midten af 1980’erne, og kommercialiseret i begyndelsen af 1990’erne, er en form for EEPROM, der gør meget effektiv brug af chip-området og kan slettes og omprogrammeres tusindvis af gange uden at tage skade.

alle disse teknologier forbedret fleksibilitet ROM, men til en betydelig pris-per-chip, således at i store mængder maske ROM ville forblive et økonomisk valg i mange år. (Faldende omkostninger til omprogrammerbare enheder havde næsten elimineret markedet for maske ROM inden år 2000.) Omskrivbare teknologier blev forestillet som erstatninger for mask ROM.,

den seneste udvikling er NAND flash, også opfundet hos Toshiba. Dens designere udtrykkeligt brød fra tidligere praksis, der fastslår klart, at “formålet med NAND Flash er at udskifte harddiske,” snarere end den traditionelle brug af ROM som en form for ikke-flygtige primære opbevaring. Fra 2007 har NAND delvist nået dette mål ved at tilbyde gennemstrømning, der kan sammenlignes med harddiske, højere tolerance for fysisk chok, ekstrem miniaturisering (i form af USB-flashdrev og små microSD-hukommelseskort, for eksempel) og meget lavere strømforbrug.,

Brug for lagring af programmer

Hver gemt-program, computer, kan du bruge en form for non-volatile storage (det vil sige, opbevaring, som bibeholder sine data, når strømmen er fjernet) for at gemme det første program, der kører når computeren er tændt eller på anden måde begynder udførelse (en proces, der kaldes bootstrapping, ofte forkortet til “opstart” eller “opstart”). Ligeledes har enhver ikke-triviel computer brug for en form for mutabel hukommelse for at registrere ændringer i dens tilstand, når den udfører.,

former for skrivebeskyttet hukommelse blev anvendt som ikke-flygtig opbevaring til programmer i de fleste tidlige lagrede programcomputere, såsom ENIAC efter 1948. (Indtil da var det ikke en gemt programcomputer, da hvert program skulle manuelt tilsluttes maskinen, hvilket kunne tage dage til uger.) Skrivebeskyttet hukommelse var enklere at implementere, da den kun havde brug for en mekanisme til at læse lagrede værdier og ikke ændre dem på stedet og dermed kunne implementeres med meget rå elektromekaniske enheder (se historiske eksempler nedenfor)., Med fremkomsten af integrerede kredsløb i 1960’erne, både ROM og dens foranderlige modstykke statisk RAM, der blev gennemført som arrays af transistorer i silicium-chips, men en ROM-hukommelse celle kunne gennemføres med anvendelse af færre transistorer end en SRAM hukommelse celle, da sidstnævnte har brug for en lås (bestående af 5-20 transistorer) for at bevare dens indhold, mens en ROM celle kan bestå af manglen (logisk 0) eller forekomst af (logisk 1) af en transistor, der forbinder en smule linje til et word-line. Derfor kunne ROM implementeres til en lavere pris-per-bit end RAM i mange år.,de fleste hjemmecomputere i 1980 ‘ erne lagrede en grundlæggende tolk eller operativsystem i ROM, da andre former for ikke-flygtig opbevaring, såsom magnetiske diskdrev, var for dyre. For eksempel indeholdt Commodore 64 64 KB RAM og 20 KB ROM en grundlæggende tolk og “KERNAL” af dets operativsystem., Senere hjem eller kontor computere som IBM PC, XT ofte inkluderet magnetiske harddiske, og større mængder af RAM, der giver dem mulighed for at indlæse deres operativsystemer fra disk til RAM, med kun en minimal hardware initialisering kerne-og boot-loader der er tilbage i ROM (kaldet BIOS i IBM-kompatible computere). Dette arrangement muliggjorde et mere komplekst og let opgraderbart operativsystem.,

I moderne Pc ‘ er, “ROM” (eller flash) bruges til at gemme grundlæggende bootstrapping firmware til den centrale processor, samt de forskellige firmware er nødvendige for at internt kontrol selvstændige enheder, såsom grafikkort, harddiske, DVD-drev, TFT-skærme, etc., i systemet. I dag erstattes mange af disse “skrivebeskyttede” minder-især BIOS – ofte med flashhukommelse (se nedenfor) for at tillade omprogrammering på stedet, hvis behovet for en firm .areopgradering opstår., Imidlertid kan enkle og modne undersystemer (såsom tastaturet eller nogle kommunikationskontrollere i de integrerede kredsløb på hovedkortet, for eksempel) anvende mask ROM eller OTP (engangs programmerbar).

ROM og efterfølgende teknologier som flash er udbredt i indlejrede systemer. Disse findes i alt fra industrirobotter til husholdningsapparater og forbrugerelektronik(MP3-afspillere, set-top-bokse osv.) som alle er designet til specifikke funktioner, men er baseret på generelle mikroprocessorer., Med soft .are, der normalt er tæt koblet til Hard .are, er programændringer sjældent nødvendige i sådanne enheder (som typisk mangler harddiske af hensyn til omkostninger, størrelse eller strømforbrug). Fra 2008 bruger de fleste produkter Flash snarere end maske ROM, og mange giver nogle midler til at oprette forbindelse til en PC til firm .areopdateringer; for eksempel kan en digital lydafspiller opdateres for at understøtte et nyt filformat., Nogle hobbyfolk har draget fordel af denne fleksibilitet til at omprogrammere forbruger produkter til nye formål, for eksempel, iPodLinux og OpenWrt projekter har gjort det muligt for brugerne at køre full-featured Linux-distributioner på deres MP3-afspillere og trådløse routere, hhv.

ROM er også nyttigt til binær lagring af kryptografiske data, da det gør dem vanskelige at erstatte, hvilket kan være ønskeligt for at forbedre informationssikkerheden.,

Brug til lagring af data

Da ROM ‘ en (i det mindste i hard-wired maske form), kan ikke ændres, det er virkelig kun egnet til lagring af data, som ikke forventes at have brug for ændring for livet af enheden. Med henblik herpå er ROM blevet brugt i mange computere til at gemme opslagstabeller til evaluering af matematiske og logiske funktioner (for eksempel kan en floating-point-enhed tabulere sinusfunktionen for at lette hurtigere beregning). Dette var især effektivt, når CPU ‘ er var langsomme, og ROM var billig sammenlignet med RAM.,

især Display Adaptere af tidlige personlige computere gemt tabeller af bitmappede skrifttegn i ROM. Dette betød normalt, at tekstdisplayet ikke kunne ændres interaktivt. Dette var tilfældet for både CGA-og MDA-adaptere, der var tilgængelige med IBM PC .t.

brugen af ROM til at gemme sådanne små mængder data er forsvundet næsten fuldstændigt i moderne generelle computere. Flash ROM har dog overtaget en ny rolle som et medium til masselagring eller sekundær lagring af filer.,

Type

Den første EPROM, en Intel 1702, med dør og wire obligationer tydeligt gennem slette vindue.

Halvleder-baserede

Klassiske maske-programmeret ROM chips er integrerede kredsløb, der fysisk indkode data, der skal lagres, og det er derfor umuligt at ændre deres indhold efter fabrikation., Andre typer af ikke-flygtige solid-state hukommelse tillader en vis grad af ændring:

• Programmable read-only memory (PROM), eller en gang programmable ROM (OTP), der kan skrives til eller programmeres via en særlig enhed kaldet en PROM programmør. Typisk bruger denne enhed høje spændinger til permanent at ødelægge eller oprette interne links (sikringer eller antifusser) i chippen. Derfor kan en PROM kun programmeres en gang.,
• sletbar programmerbar skrivebeskyttet hukommelse (EPROM) kan slettes ved udsættelse for stærkt ultraviolet lys (typisk i 10 minutter eller længere) og derefter omskrives med en proces, der igen har brug for højere end normalt spænding anvendt. Gentagen eksponering for UV-lys vil i sidste ende bære en EPROM, men Udholdenheden af de fleste EPROM-chips overstiger 1000 cyklusser med sletning og omprogrammering. EPROM-chip-pakker kan ofte identificeres af det fremtrædende kvarts “vindue”, der tillader UV-lys at komme ind. Efter programmering er vinduet typisk dækket med en etiket for at forhindre utilsigtet sletning., Nogle EPROM-chips slettes fra fabrikken, før de pakkes, og inkluderer ikke noget vindue; disse er effektivt PROM.
• elektrisk sletbar programmerbar skrivebeskyttet hukommelse (EEPROM) er baseret på en lignende halvlederstruktur som EPROM, men tillader, at hele indholdet (eller udvalgte banker) slettes elektrisk og derefter omskrives elektrisk, så de ikke behøver fjernes fra computeren (eller kameraet, MP3-afspilleren osv.). At skrive eller blinke en EEPROM er meget langsommere (millisekunder pr.bit) end at læse fra en ROM eller skrive til en RAM (nanosekunder i begge tilfælde).,Electrically alterable read-only memory (EAROM) er en type EEPROM, der kan ændres en bit ad gangen. Skrivning er en meget langsom proces og kræver igen højere spænding (normalt omkring 12 V) end der bruges til læseadgang. EAROMs er beregnet til applikationer, der kræver sjældent og kun delvis omskrivning. EAROM kan bruges som ikke-flygtig opbevaring til information om kritisk systemopsætning; i mange applikationer, EAROM er blevet erstattet af CMOS RAM leveret af lysnettet og sikkerhedskopieret med et lithiumbatteri.,
• flashhukommelse (eller blot flash) er en moderne type EEPROM opfundet i 1984. Flash-hukommelse kan slettes og omskrives hurtigere end almindelig EEPROM, og nyere design har meget høj udholdenhed (over 1.000.000 cykler). Moderne NAND flash gør effektiv brug af silicon chip-området, hvilket resulterer i individuelle IC ‘ er med en kapacitet så høj som 32 GB fra 2007; denne funktion sammen med dens udholdenhed og fysiske holdbarhed har gjort det muligt for NAND flash at erstatte magnetisk i nogle applikationer (såsom USB-flashdrev)., Flashhukommelse kaldes undertiden flash ROM eller flash EEPROM, når den bruges som erstatning for ældre ROM-typer, men ikke i applikationer, der drager fordel af dens evne til at blive ændret hurtigt og ofte.

Ved at anvende skrivebeskyttelse kan nogle typer omprogrammerbare Rom ‘ er midlertidigt blive skrivebeskyttet hukommelse.

andre teknologier

Der er andre typer ikke-flygtig hukommelse, som ikke er baseret på solid state IC-teknologi, herunder:

• optiske lagringsmedier, såsom CD-ROM, der er skrivebeskyttet (analogt med maskeret ROM)., CD-R er skrive en gang læst mange (analog til PROM), mens CD-R.understøtter erase-omskrivning cykler (analog med EEPROM); begge er designet til bagudkompatibilitet med CD-ROM.

Historiske eksempler

Transformer matrix-ROM ‘ en (TROS), fra IBM System 360/20

• Diode matrix ROM, bruges i små mængder i mange computere i 1960’erne såvel som elektroniske lommeregnere og tastatur kodere til terminaler., Denne ROM blev programmeret ved at installere diskrete halvlederdioder på udvalgte steder mellem en Matri.af ordlinjespor og bitlinjespor på et trykt kredsløbskort.
• Modstand, kondensator, eller transformer matrix-ROM ‘ en, der anvendes i mange computere, indtil 1970’erne. Som diode matrix-ROM, der blev programmeret ved at placere komponenter på udvalgte steder mellem en matrix af ordet linjer og lidt linjer. Eniac ‘ s Funktionstabeller var modstandsmatri ROM ROM, programmeret ved manuelt at indstille drejekontakter., Forskellige modeller af IBM System/360and komplekse perifere enheder, der er gemt deres mikrokoden i enten kondensator (kaldet BCROS for afbalanceret kondensator læs-kun lager på 360/50 og 360/65, eller CCROS for opladet kondensator læs-kun lager på 360/30) eller transformer (calledTROS til transformer læs-kun lager på 360/20, 360/40 og andre) matrix-ROM ‘ en.
• Core rope, en form for transformer Matri.ROM teknologi, der anvendes, hvor størrelse og vægt var kritisk. Dette blev brugt inNASA / MIT Apollo rumfartøjer computere, DEC PDP-8 computere og andre steder., Denne type ROM blev programmeret manuelt ved at væve “ordlinjetråde” inden for eller uden for ferrittransformatorkerner.
• Dimond Ring butikker, hvor ledninger er gevindskåret gennem en sekvens af store ferrit ringe, der fungerer kun som sensor enheder. Disse blev brugt i T .e telefoncentraler.,
• perforeret metal karakter maske (“stencil”) i Charactron billedrør, som blev anvendt til ROM for at forme en bred elektronstråle til at danne et udvalgt tegn form på skærmen, enten for display eller en scannet elektronstråle til at danne et udvalgt tegn form som et overlay på en video-signal.

hastighed

læsning

selvom den relative hastighed af RAM vs. ROM har varieret over tid, kan fra 2007 store RAM-chips læses hurtigere end de fleste rom ‘ er., Af denne grund (og for at tillade ensartet adgang) kopieres ROM-indhold undertiden til RAM eller skygges før dets første brug og læses derefter fra RAM.

skrivning

for de typer ROM, der kan ændres elektrisk, er skrivehastigheden altid meget langsommere end læsehastigheden, og det kan have brug for usædvanlig høj spænding, bevægelsen af jumperstik for at anvende skriveaktiveringssignaler og specielle lås / oplåsningskoder., Moderne NAND Flash opnår de højeste skrivehastigheder for enhver genskrivbar ROM-teknologi med hastigheder så høje som 15 MB/s (eller 70 ns/bit) ved at tillade (behov) store blokke hukommelsesceller at blive skrevet samtidigt.

udholdenhed og dataopbevaring

da de er skrevet ved at tvinge elektroner gennem et lag elektrisk isolering på en flydende transistorport, kan genskrivbare Rom ‘ er kun modstå et begrænset antal skrive-og sletningscyklusser, før isoleringen er permanent beskadiget., I de tidligste øretelefoner kan dette forekomme efter så få som 1.000 skrivecyklusser, mens Udholdenheden i moderne Flash EEPROM kan overstige 1.000.000, men den er på ingen måde uendelig. Bit betyder, at flashbaseret lagring sandsynligvis ikke helt erstatter magnetiske diskdrev i den nærmeste fremtid.

den tidsperiode, hvor en ROM forbliver nøjagtigt læsbar, er ikke begrænset af skrivecykling. Datalagring af EPROM, EAROM, EEPROM, og Flash kan være begrænset af ladning lækker fra de flydende porte af hukommelsescelletransistorer., Lækage accelereres ved høje temperaturer eller stråling. Maskeret ROM og fuse / antifuse PROM lider ikke af denne effekt, da deres dataopbevaring afhænger af fysisk snarere end elektrisk varighed af det integrerede kredsløb (selvom sikringsvækst engang var et problem i nogle systemer).

indholdsbilleder

Indholdet af ROM-chips i videospilkonsolpatroner kan ekstraheres med speciel soft .are eller Hard .areenheder. De resulterende hukommelse dump filer er kendt som ROM billeder, og kan bruges til at producere dublerede patroner, eller i konsol emulatorer., Udtrykket opstod, da de fleste konsolspil blev distribueret på patroner indeholdende ROM-chips, men opnåede en så udbredt anvendelse, at det stadig anvendes til billeder af nyere spil distribueret på CD-rom ‘ er eller andre optiske medier.ROM-billeder af kommercielle spil indeholder normalt ophavsretligt beskyttet soft .are. Uautoriseret kopiering og distribution af ophavsretligt beskyttet soft .are er normalt en overtrædelse af ophavsretslovgivningen (i nogle jurisdiktioner kan kopiering af ROM-patroner til backup-formål betragtes som fair brug)., Ikke desto mindre er der et blomstrende samfund, der beskæftiger sig med ulovlig distribution og handel med sådan soft .are og abandon .are. I sådanne kredse forkortes udtrykket” ROM-billeder “undertiden simpelthen til” Rom ‘ er “eller ændres undertiden til” Rom. “for at fremhæve forbindelsen med”Romare.”.