Ehdottomasti, read-only memory tarkoittaa muistia, joka on kova-wired, kuten diodi matriisi ja myöhemmin naamio ROM. Vaikka erillisiä piirejä voidaan muuttaa (periaatteessa), integroidut piirit (ICs) eivät voi ja ovat hyödyttömiä, jos tiedot ovat huonoja. Se, että tällaista muistia ei voi koskaan muuttaa, on suuri haittapuoli; viime aikoina ROM viittaa yleisesti muistiin, joka on luettu-vain normaalissa käytössä, mutta Varaamalla jonkin mahdollisen tavan muuttaa sitä.,
Muita haihtumaton muisti, kuten erasable programmable read only memory (ROM) ja sähköisesti pyyhittävä ohjelmoitava read-only memory (EEPROM tai Flash-ROM) ovat joskus kutsutaan, on lyhennetty tavalla, kuten ”read-only memory” (ROM); vaikka nämä tyypit muisti voidaan tyhjentää ja uudelleen ohjelmoida useita kertoja, kirjallisesti tämä muisti kestää kauemmin ja voi edellyttää erilaisia menettelyjä kuin lukeminen muistiin., Tällä vähemmän tarkalla tavalla käytettynä ” ROM ” tarkoittaa anon-haihtuvaa muistia, joka palvelee maskiromille tyypillisesti tarjoamia toimintoja, kuten ohjelmakoodin tallentamista ja haihtumatonta dataa.
Historia
Monet pelikonsolit käyttää vaihdettavissa ROM-kasetit, jolloin yksi järjestelmä pelata useita pelejä.
yksinkertaisin tyyppi ssd-LEVY on yhtä vanha kuin puolijohde teknologia itsessään., Combinational logic gates voidaan liittää manuaalisesti kartoittaa n-bitin osoitesyöttö mielivaltaisiin arvoihin m-bitin datalähtö (look-up taulukko). Keksinnön integroidun piirin camemask ROM. Naamio ROM koostuu ruudukon sana linjat (osoite input) ja vähän riviä (tiedot output), valikoivasti liittyi yhdessä transistori kytkimet, ja voi edustaa mielivaltainen look-up taulukko, jossa on säännöllinen fyysinen ulkoasu ja ennustettavissa etenemisviive.
maskiromissa tieto on fyysisesti koodattu piiriin, joten se voidaan ohjelmoida vain valmistuksen aikana., Tämä johtaa useita vakavia haittoja:
- Se on vain taloudellinen ostaa naamio ROM suuria määriä, koska käyttäjien on sopimus valimo tuottaa mukautetun design.
- läpimenoaika välillä täyttämällä suunnittelu naamio ROM ja vastaanottaa valmiin tuotteen on pitkä, samasta syystä.
- Naamio ROM on epäkäytännöllinen R&K-työtä, koska suunnittelijat usein tarvetta muuttaa sisältöä muistia kuin he tarkentaa suunnittelu.,
- Jos tuote on toimitettu viallinen naamio ROM, ainoa tapa korjata se on muistaa tuotteen ja fyysisesti korvata ROM jokainen yksikkö toimitetaan.
myöhemmät kehityssuunnat ovat korjanneet näitä puutteita. Vuonna 1956 keksitty PROM Salli käyttäjien ohjelmoida sisältönsä täsmälleen kerran muuttamalla sen rakennetta fyysisesti suurjännitepulssien avulla. Tämä on osoitettu ongelmia 1 ja 2 edellä, koska yritys voi yksinkertaisesti tilata iso erä tuoreita piirit ja program heille haluttu sisältö sen suunnittelijoiden mukavuutta., Vuonna 1971 keksintö EPROM pohjimmiltaan ratkaista ongelma 3, koska EPROM (toisin kuin PROM) voidaan toistuvasti palauttaa sen ohjelmoimatonta valtion altistuminen voimakkaalle uv-valoa. EEPROM, keksittiin vuonna 1983, meni pitkän tapa ratkaista ongelma 4, koska EEPROM voidaan ohjelmoida-paikka, jos sisältävät laitteen avulla saada ohjelman sisältöä ulkoisesta lähteestä (esimerkiksi henkilökohtainen tietokone kautta aserial kaapeli)., Flash-muisti, keksi Toshiba 1980-luvun puolivälissä, ja kaupallistettu 1990-luvun alussa, on muoto EEPROM, joka tekee erittäin tehokas käyttö siru alueella ja voidaan tyhjentää ja uudelleenohjelmoida tuhansia kertoja ilman vahinkoa.
Kaikki nämä tekniikat parantunut joustavuus ROM, mutta merkittäviä kustannus-per-siru, niin että suuria määriä naamio ROM jäisi edullinen valinta monta vuotta. (Uudelleenohjelmoitavien laitteiden kustannusten aleneminen oli lähes poistanut mask ROMin markkinat vuoteen 2000 mennessä.) Uudelleenkirjoitettavat teknologiat visioitiin maskiromien korvaajiksi.,
viimeisin kehitys on NAND flash -, keksi myös Toshiba. Sen suunnittelijat nimenomaisesti rikkoi aiemman käytännön, jossa todetaan selvästi, että ”tavoitteena NAND Flash on korvata kiintolevyt,” pikemminkin kuin perinteinen käyttö ROM-muodossa haihtumaton ensisijainen varastointi. Vuodesta 2007, NAND on osittain saavuttaa tämän tavoitteen tarjoamalla läpijuoksu verrattavissa kiintolevyt, suurempi toleranssi ja fyysinen shokki, äärimmäinen miniatyrisointi (muodossa USB-flash-asemat ja pienet microSD-muistikortteja, esimerkiksi), ja paljon pienempi virrankulutus.,
Käytä tallentamiseen ohjelmat
Jokainen tallennettu-ohjelma tietokone voi käyttää muotoa haihtumaton muisti (joka on, varastointi, joka säilyttää tiedot, kun virta on poistettu) tallentaa alkuperäisen ohjelman, joka toimii, kun tietokone on päällä tai muuten alkaa toteutus (prosessi kutsutaan bootstrapping, usein lyhennettynä ”käynnistäminen” tai ”käynnistämättä”). Samoin jokainen ei-triviaali tietokone tarvitsee jonkinlaista vaihteleva muisti tallentaa muutoksia sen tilaan, kun se suorittaa.,
Lomakkeet ja vain luku-muisti oli työllisiä ei-haihtuvia varastointi ohjelmia useimmissa aikaisin tallennetut-ohjelma, tietokoneet, kuten ENIAC jälkeen 1948. (Siihen asti se ei ollut tallennetun ohjelman tietokone, koska jokainen ohjelma oli manuaalisesti kytketty koneeseen, joka voi kestää päivistä viikkoihin.) Read-only memory oli yksinkertaisempi toteuttaa, koska se tarvitsi vain mekanismin lukea tallennettuja arvoja, eikä muuttaa niitä paikallaan, ja näin voidaan toteuttaa erittäin raaka sähkömekaanisia laitteita (katso historialliset esimerkit alla)., With kynnyksellä integroitujen piirien 1960-luvulla, sekä ROM ja sen vaihteleva vastine staattinen RAM-muisti oli toteutettu paneelit transistorit, pii-sirut; kuitenkin, ROM-muisti solu voidaan toteuttaa käyttäen vähemmän transistoreita kuin SRAM-muisti solu, koska jälkimmäinen tarvitsee salpa (johon kuuluu 5-20 transistorit) säilyttää sen sisällön, kun ROM solu voi koostua puuttuminen (looginen 0) tai läsnäolo (looginen 1) yksi transistori yhdistää hieman linja sana linja. Näin ollen ROM voitaisiin toteuttaa halvemmalla kuin RAM monta vuotta.,
Useimmat kotitietokoneet 1980-luvun tallennettu BASIC-tulkki tai käyttöjärjestelmä ROM kuin muut muodot ei-haihtuvia varastointi, kuten magneettiset levyasemat olivat liian kalliita. Esimerkiksi Commodore 64 mukana 64 KB RAM-muistia ja 20 KB ROM sisälsi BASIC-tulkki ja ”KERNAL” sen käyttöjärjestelmä., Myöhemmin kodin tai toimiston tietokoneissa, kuten IBM PC, XT usein mukana magneettiset levyasemat, ja suurempia määriä RAM-muistia, jotta he voivat ladata niiden käyttöjärjestelmien levyltä keskusmuistiin, vain minimaalinen laitteisto alustuksen ydin ja käynnistyslatain jäljellä LEVYLTÄ (tunnetaan myös nimellä BIOS IBM-yhteensopivissa tietokoneissa). Tämä järjestely mahdollisti monimutkaisemman ja helposti päivitettävän käyttöjärjestelmän.,
moderni Kpl, ”ROM” (tai flash) käytetään tallentamaan perus bootstrapping firmware pääprosessori, samoin kuin eri firmware tarvitaan sisäisesti control self-contained laitteita, kuten näytönohjaimet, kiintolevyt, DVD-asemat, TFT-näytöt, jne., järjestelmässä. Tänään, monet näistä ”vain luku”-muistoja – erityisesti BIOS – ovat usein korvattu Flash-muisti (katso alla), lupa-paikka uudelleenohjelmointi olisi tarvetta firmware päivitys syntyä., Kuitenkin, yksinkertainen ja kypsä sub-järjestelmät (kuten näppäimistön tai joitakin viestintä ohjaimet integroidut piirit emolevyn, esimerkiksi) voi käyttää naamio ROM tai OTP (one-aika ohjelmoitavissa).
ROM ja seuraajateknologiat kuten flash ovat yleisiä sulautetuissa järjestelmissä. Näitä on kaikessa teollisuusroboteista kodinkoneisiin ja kulutuselektroniikkaan(MP3-soittimet, set-top-laatikot jne.) jotka kaikki on suunniteltu tiettyihin toimintoihin, mutta perustuvat yleiskäyttöisiin mikroprosessoreihin., Ohjelmisto yleensä tiukasti kytketty laitteiston, ohjelman muutokset ovat harvoin tarpeen tällaisissa laitteissa (joka ei yleensä ole kiintolevyjä kustannussyistä, koon tai tehon kulutus). Vuodesta 2008 lähtien useimmat tuotteet käyttävät pikemmin Flash kuin mask ROM, ja monet tarjoavat joitakin keinoja yhteyden tietokoneeseen firmware päivitykset; esimerkiksi digitaalinen äänisoitin voidaan päivittää tukemaan uutta tiedostomuotoa., Jotkut harrastajat ovat hyödyntäneet tätä joustavuutta ohjelmoida kuluttajien tuotteita uusiin tarkoituksiin; esimerkiksi iPodLinux ja OpenWrt hankkeet ovat käytössä, käyttäjät voivat ajaa täysin varustellun Linux-jakeluissa heidän MP3-soittimet ja langattomat reitittimet, vastaavasti.
ROM on myös hyödyllisiä binary varastointi salauksen tiedot, koska se tekee niistä vaikea korvata, joka voi olla toivottavaa, jotta voidaan parantaa tietoturvaa.,
Käyttää tietojen tallentamiseen
Koska ROM (ainakin hard-wired naamio muodossa) ei voi muuttaa, se on oikeastaan vain sopii tallentamiseen tietoja, jotka ei ole odotettavissa tarvitse muutos elämän laitteen. Tätä varten LEVYLLÄ on käytetty paljon tietokoneita tallentaa look-up pöydät arviointiin matemaattisia ja loogisia toimintoja (esimerkiksi a floating-point unit, voi taulukoida ehdoton toiminto helpottamiseksi nopeammin laskenta). Tämä oli erityisen tehokasta, kun suorittimet olivat hitaita ja ROM oli halpa verrattuna RAM.,
Erityisesti, näyttösovittimet varhainen henkilökohtaiset tietokoneet tallennettu taulukot bitmap-fontin merkit ROM. Tämä tarkoitti yleensä sitä, että tekstinäytön fonttia ei voitu muuttaa vuorovaikutteisesti. Näin tehtiin sekä CGA-että MDA-sovittimissa, jotka olivat saatavilla IBM PC XT: llä.
ROMin käyttö näin pienten datamäärien tallentamiseen on kadonnut nykyaikaisissa yleiskäyttöisissä tietokoneissa lähes kokonaan. Flash ROM on kuitenkin ottanut uuden roolin tiedostojen massamuistin tai toissijaisen tallennuksen välineenä.,
Tyypit
ensimmäinen EPROM, Intel 1702, jossa kuolee ja lanka joukkovelkakirjojen selvästi näkyvissä läpi pyyhkiä ikkuna.
Puolijohde-pohjainen
Klassinen mask-ohjelmoitu ROM-sirut ovat integroituja piirejä, jotka fyysisesti koodata dataa voidaan tallentaa, ja siten se on mahdotonta muuttaa niiden sisältöä valmistuksen jälkeen., Muita non-volatile solid-state-muistia luvassa jonkin verran muutoksia:
- Ohjelmoitava read-only memory (PROM) tai one-time programmable ROM (OTP), voidaan kirjoittaa tai ohjelmoitu kautta erityistä laitetta kutsutaan PROM ohjelmoija. Tyypillisesti tämä laite käyttää suuria jännitteitä pysyvästi tuhota tai luoda sisäisiä linkkejä (sulakkeet tai sulakkeet) sirun sisällä. Näin ollen tanssiaiset voidaan ohjelmoida vain kerran.,
- Pyyhittävät ohjelmoitavat vain luku-muisti (EPROM) voidaan poistaa altistuminen voimakkaalle uv-valo (yleensä 10 minuuttia tai pidempään), sitten uudelleen prosessi, joka taas tarvitsee tavallista suurempi jännite. Toistuva altistuminen UV-valolle uuvuttaa lopulta EPROMIN, mutta useimpien EPROM-sirujen kestävyys ylittää 1000 pyyhintä-ja uudelleenohjelmointisykliä. EPROM-sirupaketit voidaan usein tunnistaa näkyvästä kvartsista ”ikkuna”, jonka avulla UV-valo pääsee sisään. Ohjelmoinnin jälkeen ikkuna on tyypillisesti peitetty etiketillä, joka estää vahingossa tapahtuvan poistamisen., Jotkut EPROM-sirut on tehdas-pyyhitty ennen kuin ne on pakattu, eikä niissä ole ikkunaa; nämä ovat tehokkaasti PROM.
- Sähköisesti pyyhittävä ohjelmoitava read-only memory (EEPROM) perustuu samanlainen puolijohde rakenne EPROM, mutta sallii sen koko sisältö (tai valitut pankit) on sähkötoiminen poistetaan, sitten uudelleen sähkötoiminen, niin että he ei tarvitse poistaa tietokoneesta (tai-kamera, MP3-soitin, jne.). Kirjallisesti tai vilkkuu EEPROM on paljon hitaampaa (millisekuntia per-bittinen) kuin lukeminen LEVYLTÄ tai kirjoittaa RAM-muistia (nanosekuntia molemmissa tapauksissa).,
- Sähköisesti muuttaa vain luku-muisti (EAROM) on eräänlainen EEPROM, jotka voidaan muuttaa yksi bitti kerrallaan. Kirjoittaminen on hyvin hidas prosessi ja taas tarvitsee korkeamman jännitteen (yleensä noin 12 V) kuin käytetään lukuoikeus. Korvamerkit on tarkoitettu sovelluksiin, jotka vaativat harvoin ja vain osittainen uudelleenkirjoittaminen. EAROM voidaan käyttää ei-haihtuvia varastointi kriittinen järjestelmä setup tietoja; monissa sovelluksissa, EAROM on syrjäyttänyt CMOS RAM toimittamien verkkovirtaan ja varmuuskopioidut, jossa on litium-akku.,
- Flash memory (tai yksinkertaisesti flash) on vuonna 1984 keksitty moderni EEPROM-tyyppi. Flash-muisti voidaan poistaa ja kirjoittaa uudelleen nopeammin kuin tavallinen EEPROM, ja uudemmissa malleissa on erittäin korkea kestävyys (yli 1 000 000 sykliä). Moderni NAND flash-tekee tehokasta käyttöä silicon chip-alueella, jolloin yksittäisen ICs, joiden kapasiteetti on peräti 32 GT: n vuoden 2007; tämä ominaisuus, sekä sen kestävyyttä ja fyysistä voimaa, on sallittu NAND flash korvata magneettinen joissakin sovelluksissa (kuten USB-flash-asemat)., Flash-muisti on joskus kutsutaan flash-LEVYLTÄ tai flash-EEPROM kun käyttää korvaamaan vanhempi ROM-tyyppejä, mutta ei sovelluksia, jotka hyödyntävät sen kyky muuttaa nopeasti ja usein.
soveltamalla kirjoittaa suojaa, joidenkin uudelleenohjelmoitavat Rom voi tilapäisesti tulla read-only memory.
Muut teknologiat
On olemassa muita ei-haihtuva muisti, joka ei perustuu solid-state-IC-teknologia, mukaan lukien:
- Optiset tallennusvälineet, kuten CD-ROM, joka on vain luku-(analoginen naamioitu ROM) – ohjelmaan., CD-R Kirjoita Kerran, Lue Monta (analoginen PROM), kun taas CD-RW-tukee erase-kirjoittaa jaksoa (analoginen EEPROM); molemmat on suunniteltu taaksepäin-yhteensopivuus CD-ROM-levyltä.
Historiallisia esimerkkejä
Muuntaja matrix ROM (TROS), IBM System 360/20
- Diodi matriisi ROM, käytetään pieniä määriä monissa tietokoneissa 1960-luvulla sekä sähköinen työpöytä laskimet ja näppäimistö antureita varten terminaalit., Tämä ROM ohjelmoitiin asentamalla diskreetit puolijohdediodit valikoituihin paikkoihin sanarivin jälkien matriisin ja bittilinjan jälkien väliin painettuun piirilevyyn.
- Vastus, kondensaattori tai muuntaja matrix ROM, käytetään monissa tietokoneissa 1970-luvulle asti. Kuten diodi matriisi ROM, se oli ohjelmoitu asettamalla osia valituissa paikoissa välillä matriisi sana viivoja ja linjoja. ENIAC: n Toimintopöydät olivat vastusmatriisiromeja, jotka ohjelmoitiin manuaalisesti säätämällä pyöriviä kytkimiä., Eri malleja IBM System/360 monimutkainen oheislaitteiden tilat tallennetaan niiden microcode joko kondensaattori (kutsutaan BCROS tasapainoisen kondensaattori vain luku-varastointi 360/50 ja 360/65, tai CCROS varten ladattu kondensaattori vain luku-varastointi 360/30) tai muuntaja (calledTROS muuntajan vain luku-varastointi 360/20, 360/40 ja muut) matrix ROM.
- ydinköysi, muuntajamatriisiromiteknologian muoto, jota käytettiin, kun koko ja paino olivat kriittisiä. Tässä käytettiin innasan / MIT: n Apollo-avaruusaluksen tietokoneita, DEC: n PDP-8-tietokoneita ja muita paikkoja., Tämäntyyppinen ROM ohjelmoitiin käsin kutomalla ferriittimuuntajan ytimien sisä-tai ulkopuolella olevia ”sanalinjalankoja”.
- Dimond Rengas myymälöissä, jossa johdot pujotetaan järjestyksessä suuri ferriitti renkaat, jotka toimivat vain niin tunnistava laitteita. Näitä käytettiin TXE-puhelinvaihdoissa.,
- rei ’ itetty metalli merkki naamio (”sapluuna”) vuonna Charactron katodisädeputket, jota käytettiin ROM muoto laaja elektronisuihku muodostaa valitun merkin muoto ruudulla joko näyttö tai skannattu elektronisuihku muodostaa valitun merkin muoto overlay video-signaalin.
Nopeus
Lukeminen
Vaikka suhteellinen nopeus RAM-muistia vs. ROM on vaihdellut ajan, vuodesta 2007 suuret RAM-siruja voidaan lukea nopeammin kuin useimmat Rom-levyt., Tästä syystä (ja yhdenmukaisen pääsyn mahdollistamiseksi) ROM-sisältö kopioidaan joskus RAM-muistille tai varjostetaan ennen sen ensimmäistä käyttöä, ja luetaan sen jälkeen RAM-muistista.
Kirjoittaminen
niille tyyppisiä ROM, joka voidaan sähköisesti muuttaa, kirjoittaa nopeus on aina paljon hitaampi kuin lukunopeus, ja se voi pitää epätavallisen korkea jännite, liike hyppääjä tulpat soveltaa kirjoita-ota signaaleja, ja erityistä lukita/lukituksen koodeja., Moderni NAND Flash-saavuttaa korkeimman kirjoittaa nopeudet tahansa uudelleenkirjoitettava ROM-tekniikkaa, jossa nopeudet peräti 15 MB/s: n (tai 70 ns/bit), sallimalla (tarvitse) iso osa muisti solut voidaan kirjoittaa samanaikaisesti.
Kestävyyttä ja tietojen säilyttäminen
Koska ne on kirjoitettu pakottaa elektronit kerroksen läpi sähkö-eristys päälle kelluva transistorin portin, uudelleenkirjoitettava Levyjä voi kestää vain rajallinen määrä kirjoittaa ja poistaa sykliä ennen kuin eristys on pysyvästi vaurioitunut., Varhaisimmissa Earomeissa tämä saattaa tapahtua jopa 1000 kirjoitusjakson jälkeen, kun taas nykyisissä Flash EEPROMEISSA kestävyys voi olla yli 1000000, mutta se ei suinkaan ole ääretön. Tämä rajoitettu kestävyyttä, sekä korkeammat kustannukset per bittinen, tarkoittaa, että Flash-pohjainen varastointi on todennäköisesti täysin korvata magneettiset levyasemat lähitulevaisuudessa.
kirjoituspyöräilyllä ei rajoiteta aikaa, jonka yli ROM pysyy tarkasti luettavissa. Tietojen säilyttäminen EPROM, EAROM, EEPROM ja Flash voivat rajoittaa maksun vuotaa kelluva portit muisti solu transistorit., Vuotoa kiihdyttävät korkeat lämpötilat tai säteily. Naamioitu ROM ja sulake/antifuse PROM eivät kärsi tämän vaikutusta, koska niiden tietojen säilyttäminen riippuu fyysisen sijaan sähkö-pysyvyys integroitu piiri (vaikka sulake uudelleen kasvu oli kerran ongelma joissakin järjestelmissä).
Sisältö kuvat
sisältö ROM pelimerkkejä pelikonsoli patruunat voidaan uuttaa kanssa erityisiä ohjelmistoja tai laitteita. Tuloksena muisti dump tiedostot tunnetaan ROM kuvia, ja voidaan valmistaa päällekkäisiä patruunoita, tai konsoli emulaattorit., Termi sai alkunsa, kun useimmat konsolipelit jaettiin patruunat sisältävät ROM pelimerkkejä, mutta saavuttaa tällaisia laajaa käyttöä, että se on edelleen soveltaa kuvia uudempia pelejä jaetaan CD-Rom-levyjen tai muun optisen median.
kaupallisten pelien ROM-kuvat sisältävät yleensä tekijänoikeuksin suojattua ohjelmistoa. Tekijänoikeuksin suojatun ohjelmiston luvaton kopiointi ja jakelu rikkoo yleensä tekijänoikeuslakeja (joillakin lainkäyttöalueilla ROM-patruunoiden päällekkäisyyttä varmuuskopiointitarkoituksiin voidaan pitää oikeudenmukaisena)., On kuitenkin kukoistava yhteisö, joka harjoittaa tällaisten ohjelmistojen ja abandonwaren laitonta jakelua ja kauppaa. Tällaisissa piireissä, termi ”ROM-kuvia” on joskus lyhentää yksinkertaisesti ”Rom” tai joskus muutetaan ”romz” korostaa yhteyttä ”warez”.