Nur-Lese-Speicher

Das Konzept der schreibgeschützten Daten kann sich auch beziehen Dateisystemberechtigungen.
Für den britischen Buchverlag siehe Schreibgeschützter Speicher (Verlag). Für die EP siehe Lesen Sie nur Speicher (EP). Für andere Verwendungen siehe ROM (Disambiguation).
Viele Spielekonsolen verwenden austauschbare ROM -Patronen, sodass ein System mehrere Spiele spielen kann. Hier ist das Innere von a Pokémon Silber Game Boy Patrone. Das ROM ist das IC auf der rechten Seite "MX23C1603-12A".

Nur-Lese-Speicher (Rom) ist eine Art von Art von Nichtflüchtiger Gedächtnis benutzt in Computers und andere elektronische Geräte. In ROM gespeicherte Daten können nach der Herstellung der nicht elektronisch modifiziert werden Speichergerät. Lesespeicher ist nützlich für das Speichern Software Das wird während des Lebens des Systems, auch bekannt als bekannt als Firmware. Softwareanwendungen (wie Videospiele) Für programmierbare Geräte können verteilt werden als Plug-in-Patronen mit ROM.

Genau genommen, Nur-Lese-Speicher bezieht sich auf das festverdrahtete Gedächtnis, wie z. Diodenmatrix oder ein Mask ROM Integrierter Schaltkreis (IC), was nicht elektronisch sein kann[a] nach der Herstellung geändert. Obwohl diskrete Schaltungen grundsätzlich durch Hinzufügen von verändert werden können Bodge Drähte und/oder das Entfernen oder Austausch von Komponenten können ICs nicht. Nach Korrektur von Fehlern oder Aktualisierungen der Software müssen neue Geräte hergestellt und das installierte Gerät ersetzt werden.

Schwebendes Gebiet Rom Halbleitergedächtnis in Form von Löschbarer programmierbarer schreibgeschützter Speicher (Eprom), Elektrisch löschbare programmierbare schreibgeschützte Speicher (EEPROM) und Flash-Speicher kann gelöscht und neu programmiert werden. Aber normalerweise kann dies nur bei relativ langsamen Geschwindigkeiten erfolgen, möglicherweise spezielle Geräte benötigt und ist in der Regel nur eine bestimmte Anzahl von Male möglich.[1]

Der Begriff "ROM" wird manchmal verwendet, um ein ROM -Gerät mit spezifischer Software oder eine Datei mit Software zu bedeuten, die in EEPROM- oder Flash -Speicher gespeichert werden soll. Zum Beispiel ändern oder ersetzen Benutzer das Android -Betriebssystem Beschreiben Sie Dateien mit einem geänderten oder Ersatzbetriebssystem als "benutzerdefinierte ROMs"Nach dem Speichertyp wurde die Datei früher geschrieben.

Geschichte

Diskrete Komponenten-ROM

IBM verwendete Kondensator-Schreibgeschütze (CROS) und Transformator schreibgeschützt (Tros) zum Speichern von Mikrocode für den kleineren Speichern System/360 Modelle, die 360/85und die ersten beiden System/370 Modelle (370/155 und 370/165). Bei einigen Modellen gab es auch eine Schreibbarer Steuergeschäft (WCS) für zusätzliche Diagnose- und Emulationsunterstützung. Das Apollo Guidance Computer Gebraucht Kernseilspeicher, programmiert durch Fädeln von Drähten durch magnetische Kerne.

Festkörper-ROM

Siehe auch: Halbleitergedächtnis

Die einfachste Art von fester Zustand Rom ist so alt wie das Halbleiter Technologie selbst. Kombination Logik -Tore kann manuell zur Karte verbunden werden n-bitadresse Eingabe für willkürliche Werte von m-bitdatenausgabe (a Nachschlagwerk). Mit der Erfindung der Integrierter Schaltkreis kam Mask ROM. Mask ROM besteht aus einem Netz von Wort Zeilen (die Adresseingabe) und Bitlinien (die Datenausgabe), die selektiv miteinander verbunden sind mit Transistor Schalter und kann eine willkürliche Nachschlagtabelle mit einem regelmäßigen physischen Layout und vorhersehbar darstellen Ausbreitungsverzögerung.

In Mask ROM werden die Daten in der Schaltung physisch codiert, sodass sie nur während der Herstellung programmiert werden können. Dies führt zu einer Reihe schwerwiegender Nachteile:

  • Es ist nur wirtschaftlich, Masken -ROM in großen Mengen zu kaufen, da Benutzer sich mit a zusammenschließen müssen Gießerei ein individuelles Design herstellen.
  • Die Turnaround -Zeit zwischen dem Abschluss des Designs für ein Masken -ROM und das Erhalt des fertigen Produkts ist aus dem gleichen Grund lang.
  • Mask ROM ist unpraktisch für F & E Arbeiten, da Designer häufig den Speicherinhalt ändern müssen, wenn sie ein Design verfeinern.
  • Wenn ein Produkt mit fehlerhaftem Masken -ROM verschifft wird, ist die einzige Möglichkeit, dies zu reparieren abrufen Das Produkt und ersetzt das ROM physisch in jeder Lieferung.

Nachfolgende Entwicklungen haben diese Mängel angesprochen. Programmierbares schreibgeschütztes Speicher (Abschlussball), erfunden von Wen Tsing Chow im Jahr 1956,[2][3] Ermöglichte Benutzer, ihren Inhalt genau einmal zu programmieren, indem sie seine Struktur mit der Anwendung von Hochspannungsimpulsen physisch veränderten. Dies befasste sich mit den oben genannten Problemen 1 und 2, da ein Unternehmen einfach eine große Menge frischer Abschlussball -Chips bestellen und mit den gewünschten Inhalten auf die Bequemlichkeit seiner Designer programmieren kann.

Das Aufkommen der Metal-Oxid-Jemonial-Feld-Effekt-Transistor (MOSFET), erfunden bei Bell Labs im Jahr 1959,[4] ermöglichte die praktische Verwendung von Metal -Oxid -Jemonductor (MOS) Transistoren als Speicherzelle Speicherelemente in Halbleitergedächtnis, eine Funktion, die zuvor von serviert wurde von Magnetkerne in Computerspeicher.[5] 1967,, Dawon Kahng und Simon Sze von Bell Labs schlugen vor, dass die schwimmendes Tor eines Mos Halbleitervorrichtung könnte für die Zelle eines neuprogrammierbaren ROM verwendet werden, was zu Dov Frohman von Intel Erfindung Löschbarer programmierbarer schreibgeschützter Speicher (EPROM) im Jahr 1971.[6] Die Erfindung von EPROM von 1971 löste Problem 3 im Wesentlichen, da EPROM (im Gegensatz zu Prom) durch Exposition gegenüber starkem ultraviolettem Licht wiederholt auf seinen unprogrammierten Zustand zurückgesetzt werden kann.

Elektrisch löschbare programmierbare schreibgeschützte Speicher (EEPROM), entwickelt von Yasuo Tarui, Yutaka Hayashi und Kiyoko Naga am Elektrotechnisches Labor 1972,,[7] lief einen langen Weg zur Lösung von Problem 4, da ein EEPROM programmiert werden kann an Ort und Stelle Wenn das enthaltende Gerät die Möglichkeit bietet, den Programminhalt von einer externen Quelle zu empfangen (z. B. einen PC über a Serienkabel). Flash-Speicher, erfunden von Fujio Masuoka bei Toshiba In den frühen 1980er Jahren und in den späten 1980er Jahren kommerzialisiert sie eine Form von EEPROM, die den Chipbereich sehr effizient nutzt und tausende Male ohne Beschädigung gelöscht und neu programmiert werden kann. Es ermöglicht das Löschen und Programmieren nur eines bestimmten Teils des Geräts anstelle des gesamten Geräts. Dies kann bei hoher Geschwindigkeit erfolgen, daher der Name "Flash".[8][9]

All diese Technologien verbesserten die Flexibilität von ROM, aber bei einem erheblichen Kosten-pro-Chip, so dass in großen Mengen Mask ROM viele Jahre lang eine wirtschaftliche Wahl bleiben würde. (Abnehmende Kosten für neu programmierbare Geräte hatten den Markt für Mask ROM bis 2000 fast beseitigt.) Umschreibare Technologien wurden als Ersatz für Mask -ROM bezeichnet.

Die jüngste Entwicklung ist Nand Flash, auch in Toshiba erfunden. Seine Designer brachen ausdrücklich aus der früheren Praxis aus und erklärten deutlich, dass "das Ziel von NAND Flash ersetzen soll Festplatten, "[10] eher als die traditionelle Verwendung von ROM als Form von nichtflüchtigem Hauptspeicher. Ab 2021, NAND hat dieses Ziel fast vollständig erreicht, indem sie einen Durchsatz höher als Festplatten, geringere Latenz, höhere Toleranz gegenüber körperlicher Schock, extreme Miniaturisierung (in Form von von USB -Flash -Laufwerke und winzig microSD Speicherkartenzum Beispiel) und viel geringer Stromverbrauch.

Verwendung für das Speichern von Programmen

Viele Computerspeicherprogramme verwenden eine Form von nicht flüchtig Lagerung (Das heißt, Speicher, der seine Daten bei der Entfernung bei der Stromversorgung beibehält), um das erste Programm zu speichern, das ausgeführt wird, wenn der Computer mit Strom versorgt wird, oder auf andere Weise mit der Ausführung beginnt (ein bekannter Prozess[b] wie Bootstrapping, oft abgekürzt zu "Booten"oder" booting up "). Ebenso benötigt jeder nicht-triviale Computer eine Form von Veränderung, um Änderungen in seiner Aufzeichnung aufzuzeichnen Zustand wie es ausgeführt.

Formen des schreibgeschützten Speichers wurden als nicht flüchtiger Speicher für Programme in den meisten frühen Computer-Programm-Computern verwendet, wie z. Eniac Nach 1948. (Bis dahin war es kein gespeicherter Programmcomputer, da jedes Programm manuell in die Maschine verdrahtet werden musste, was Tage bis Wochen dauern konnte.) Die schreibgeschützte Speicherin war einfacher zu implementieren, da nur ein Mechanismus zum Lesen gespeicherter Werte erforderlich war. und sie nicht an Ort zu ändern und daher mit sehr groben elektromechanischen Geräten implementiert werden (siehe Historische Beispiele unter). Mit dem Aufkommen von integrierte Schaltkreise In den 1960er Jahren sowohl ROM als auch sein veränderbares Gegenstück statischer Widder wurden als Arrays von implementiert Transistoren in Siliziumchips; Eine ROM -Speicherzelle könnte jedoch mit weniger Transistoren als einer SRAM -Speicherzelle implementiert werden, da letztere a benötigt verriegeln (bestehend aus 5-20 Transistoren), um ihren Inhalt beizubehalten, während eine ROM-Zelle aus der Abwesenheit (logisch 0) oder dem Vorhandensein (logisch 1) eines Transistors besteht, der eine Bitzeile mit einer Wortzeile verbindet.[11] Folglich könnte ROM mit einem niedrigeren Kosten-Per- implementiert werdenbisschen als Ram für viele Jahre.

Die meisten Heimcomputer der 1980er Jahre gespeichert a BASIC Interpreter oder Betriebssystem In ROM als andere Formen nichtflüchtiger Speicherung wie z. Magnetscheibe Die Laufwerke waren zu kostspielig. Zum Beispiel die Commodore 64 enthalten 64 KB von Ram und 20 kb ROM mit einem grundlegenden Dolmetscher und der Kernal Betriebssystem. Spätere Heim- oder Bürocomputer wie die IBM PC XT häufig enthaltene Magnetscheiben -Laufwerke und größere Mengen an RAM, sodass sie ihre Betriebssysteme von der Festplatte in RAM laden können, mit nur einem minimalen Hardware -Initialisierungskern und Bootloader verbleiben in ROM (bekannt als die BIOS in IBM-kompatibel Computers). Diese Anordnung ermöglichte ein komplexeres und leicht aktualisiertes Betriebssystem.

In modernen PCs wird "ROM" verwendet, um das grundlegende Bootstrapping zu speichern Firmware für den Prozessor sowie die verschiedenen Firmware erforderlich, um selbst zusammenhängender Geräte wie innen zu kontrollieren, wie z. Grafikkarten, Festplattenfahrten, Solid State Drives, Optische Scheibenfahrten, TFT -Bildschirmeusw. im System. Heute sind viele dieser "schreibgeschützten" Erinnerungen-besonders die BIOS/Uefi - werden oft durch ersetzt durch Eeprom oder Flash-Speicher (Siehe unten), um die Einstellung der Einstellung zu ermöglichen, falls ein Firmware-Upgrade erforderlich ist. Einfache und reife Subsysteme (z. OTP (einmalige programmierbare).

Rom und Nachfolgertechnologien wie Blitz sind in vorherrschender Bedeutung in eingebettete Systeme. Diese sind in allem von Industrieboter zu Haushaltsgeräte und Unterhaltungselektronik (Mp3-Player, Set-Top-Boxenusw.) alle sind für bestimmte Funktionen ausgelegt, basieren jedoch auf allgemeiner Zwecke Mikroprozessoren. Mit der Software, die normalerweise eng mit Hardware gekoppelt ist, werden Programmänderungen auf solchen Geräten selten benötigt (denen normalerweise aus Kosten, Größe oder Stromverbrauch feste Festplatten fehlen). Ab 2008 verwenden die meisten Produkte Flash anstatt ROM zu maskieren, und viele bieten einige Mittel zur Verbindung zu einem PC für Firmware Aktualisierung; Zum Beispiel könnte ein digitaler Audio -Player aktualisiert werden, um einen neuen zu unterstützen Datei Format. Einige Hobbyisten haben diese Flexibilität ausgenutzt, um Konsumgüter für neue Zwecke neu zu programmieren. Zum Beispiel die iPodlinux und OpenWrt Projekte haben es Benutzern ermöglicht, voll ausgestattet zu sein Linux Verteilungen auf ihren MP3 -Playern bzw. drahtlosen Routern.

ROM ist auch nützlich für die binäre Speicherung von kryptografisch Daten, die sie schwierig machen, sie zu ersetzen, was wünschenswert sein kann, um zu verbessern Informationssicherheit.

Verwenden Sie Daten zum Speichern von Daten

Da ROM (zumindest in hart verdrahteten Maskenform) nicht geändert werden kann, ist es nur zum Speichern von Daten geeignet, von denen nicht erwartet wird, dass sie für die Lebensdauer des Geräts geändert werden müssen. Zu diesem Zweck wurde ROM in vielen Computern zum Speichern verwendet Nachschlagetabellen zur Bewertung mathematischer und logischer Funktionen (zum Beispiel a schwimmende Punkteinheit könnte Tabelle der Sinusfunktion um eine schnellere Berechnung zu erleichtern). Dies war besonders effektiv, wenn CPUs waren langsam und ROM war im Vergleich zu RAM billig.

Insbesondere das Anzeigeadapter Von frühen PCs gespeicherte Tabellen von Bitmapt -Schriftarten in ROM. Dies bedeutete normalerweise, dass die Textanzeige Schriftart konnte nicht interaktiv verändert werden. Dies war beides der Fall bei beiden CGA und MDA Adapter, die mit dem IBM PC XT verfügbar sind.

Die Verwendung von ROM zur Speicherung solcher kleinen Datenmengen ist in modernen allgemeinen Computern fast vollständig verschwunden. Jedoch, Nand Flash hat eine neue Rolle als Medium für übernommen Massenspeicher oder Zweitlager von Dateien.

Typen

Der Erste Eprom, ein Intel 1702 mit dem sterben und Kabelbindungen deutlich sichtbar durch das Löschfenster.

Fabrik programmiert

Mask ROM ist ein schreibgeschützter Speicher, dessen Inhalt von der programmiert wird Integrierter Schaltkreis Hersteller (und nicht vom Benutzer). Der gewünschte Speichergehalt wird vom Kunden dem Gerätehersteller geliefert. Die gewünschten Daten werden in einen Brauch umgewandelt Maskenschicht Für die endgültige Metallisierung von Verbindungen auf dem Speicherchip (daher der Name).

Es ist üblich, neu abzuschreiben zu verwenden Nichtflüchtiger Gedächtnis - wie uv-Eprom oder Eeprom - Für die Entwicklungsphase eines Projekts und um zum Mask -ROM zu wechseln, wenn der Code fertiggestellt wurde. Zum Beispiel, Atmel Mikrocontroller sind sowohl in EEPROM- als auch in Mask -ROM -Formaten erhältlich.

Der Hauptvorteil von Mask ROM sind seine Kosten. Mask ROM ist kompakter als jede andere Art von anderen Halbleitergedächtnis. Seit den Kosten von einem Integrierter Schaltkreis stark von seiner Größe hängt von seiner Größe ab, Masken -ROM ist erheblich billiger als jede andere Art von Halbleitergedächtnis.

Die einmaligen Maskierungskosten sind jedoch hoch und es gibt eine lange Zeitablaufzeit von der Design bis zur Produktphase. Entwurfsfehler sind kostspielig: Wenn ein Fehler in den Daten oder Code gefunden wird, ist das Masken -ROM nutzlos und muss ersetzt werden, um den Code oder die Daten zu ändern.[12]

Ab 2003, vier Unternehmen produzieren die meisten dieser Masken -ROM -Chips: Samsung Electronics, NEC Corporation, OKI Elektrische Industrieund Macronix.[13][Benötigt Update]

Einige integrierte Schaltkreise enthalten nur Masken -ROM. Andere integrierte Schaltkreise enthalten Masken -ROM sowie eine Vielzahl anderer Geräte. Insbesondere viele Mikroprozessoren Maske ROM haben, um ihre aufzubewahren Mikrocode. Etwas Mikrocontroller Maske ROM haben, um die zu speichern Bootloader oder alle ihre Firmware.

Klassische Mask-programmierte ROM-Chips sind integrierte Schaltkreise, die die zu speichernden Daten physisch codieren, und daher ist es unmöglich, ihren Inhalt nach der Herstellung zu ändern.

Feldprogrammierbar

  • Programmierbares schreibgeschütztes Speicher (Prom) oder einmal programmierbares ROM (OTP) kann auf oder geschrieben werden programmiert über ein spezielles Gerät namens a Prom -Programmierer. In der Regel verwendet dieses Gerät Hochspannungen, um interne Links dauerhaft zu zerstören oder zu erstellen ((Sicherungen oder Antifusse) innerhalb des Chips. Folglich kann ein Abschlussball nur einmal programmiert werden.
  • Löschbarer programmierbarer schreibgeschützter Speicher (EPROM) kann durch starkes Exposition gegenüber starken Löschung gelöscht werden Ultraviolett Licht (normalerweise 10 Minuten oder länger) und dann mit einem Prozess umgeschrieben, der erneut höher als die übliche Spannung erforderlich ist. Die wiederholte Exposition gegenüber UV -Licht wird schließlich eine EPROM abnutzen, aber die Ausdauer Die meisten EPROM -Chips übersteuern 1000 Lösch- und Wiederprogrammierzyklen. EPROM -Chippakete können häufig vom prominenten identifiziert werden Quarz "Fenster", wodurch UV -Licht eingegeben werden kann. Nach dem Programmieren wird das Fenster normalerweise mit einem Etikett bedeckt, um ein versehentliches Löschen zu verhindern. Einige EPROM-Chips sind fabrikweich, bevor sie verpackt werden, und enthalten kein Fenster. Dies sind effektiv Prom.
  • Elektrisch löschbare programmierbare schreibgeschützte Speicher (EEPROM) basiert auf einer ähnlichen Halbleiterstruktur wie EPROM, erlaubt jedoch ihren gesamten Inhalt (oder ausgewählt Banken) elektrisch gelöscht werden, dann elektrisch neu geschrieben, damit sie nicht vom Computer entfernt werden müssen (ob allgemeiner Zwecke oder ein eingebetteter Computer in einer Kamera, MP3-Player usw.). Schreiben oder blinken Ein EEPROM ist viel langsamer (Millisekunden pro Stück) als das Lesen von einem ROM oder Schreiben in einen RAM (in beiden Fällen).
    • Elektrisch veränderbarer schreibgeschützter Speicher (Earom) ist eine Art von EEPROM, die geändert werden kann bisschen zu einer Zeit. Das Schreiben ist ein sehr langsamer Prozess und benötigt erneut eine höhere Spannung (normalerweise um 12 Uhr V) als für den Lesezugriff verwendet. Ohroms sind für Anwendungen bestimmt, die selten und nur teilweise Umschreiben erfordern. Ohroom kann als verwendet werden als nicht flüchtig Speicher für kritische Systeminformationen; In vielen Anwendungen wurde Ohrom CMOs RAM geliefert von Netzkraft und mit einem unterstützt Lithium Batterie.
    • Flash-Speicher (oder einfach Blitz) ist eine moderne Art von EEPROM, die 1984 erfunden wurde. Flash -Speicher kann schneller gelöscht und neu geschrieben werden als das normale EEPROM, und neuere Designs sind sehr hohe Ausdauer (über 1000.000 Zyklen). Modern Nand Flash führt den effizienten Einsatz des Silizium -Chip -Bereichs, was zu individuellen ICs mit einer Kapazität von bis zu 32 führt Gb Ab 2007; Diese Funktion hat zusammen mit ihrer Ausdauer und physischen Haltbarkeit NAND Flash ersetzt magnetisch in einigen Anwendungen (wie z. USB -Flash -Laufwerke). Noch Blitz Erinnerung wird manchmal genannt Flash ROM oder Flash Eeprom Wenn Sie als Ersatz für ältere ROM -Typen verwendet werden, jedoch nicht in Anwendungen, die die Fähigkeit nutzen, schnell und häufig zu modifizieren.

Durch Auftragen SchreibschutzEinige Arten neuprogrammierbarer ROMs können vorübergehend schreibgeschützt werden.

Andere Technologien

Es gibt andere Arten von nichtflüchtigem Speicher, die nicht auf der Festkörper-IC-Technologie basieren, darunter:

Transformator Matrix ROM (TROS) aus dem IBM System 360/20
  • Diodenmatrix ROM, in kleinen Mengen in vielen Computern in den 1960er Jahren sowie elektronischer Schreibtisch verwendet Taschenrechner und Tastaturcodierer für Terminals. Dieses ROM wurde durch die Installation diskreter Halbleiterdioden an ausgewählten Stellen zwischen einer Matrix von programmiert Wortzeilenspuren und Bit -Linie -Spuren auf einen gedruckte Leiterplatte.
  • Widerstand, Kondensator, oder Transformator Matrix ROM, in vielen Computern bis in die 1970er Jahre verwendet. Wie die Diodenmatrix -ROM wurde es programmiert, indem Komponenten an ausgewählten Stellen zwischen einer Matrix von platziert wurden Wortzeilen und Bitlinien. EniacDie Funktionstabellen waren die Widerstandsmatrix -ROM, die durch manuelles Einstellen von Drehschalter programmiert wurde. Verschiedene Modelle der IBM System/360 und komplexe periphere Geräte lagten ihre Mikrocode in beiden Kondensatoren (genannt Bcros zum Ausgewogener Kondensator schreibgeschützter Speicher auf der 360/50 und 360/65 oder Ccros zum Kartenkondensator schreibgeschützte Speicher auf der 360/30) oder Transformator (genannt Trost zum Transformator schreibgeschützt auf der 360/20, 360/40 und andere) matrix rom.
  • Kernseil, Eine Form der Transformatormatrix -ROM -Technologie, bei der Größe und Gewicht kritisch waren. Dies wurde in verwendet NASA/MIT's Apollo -Raumfahrzeuge Computer, Dez's PDP-8 Computer, die Hewlett-Packard 9100a Taschenrechner und andere Orte. Diese Art von ROM wurde von Hand programmiert, indem "Wortzeilendrähte" innerhalb oder außerhalb von "Word -Drähte" weben Ferrit Transformatorkerne.
  • Diamantringspeicher, in denen Drähte durch eine Abfolge großer Ferritringe eingefädelt werden, die nur als Erfassungsgeräte fungieren. Diese wurden in verwendet Txe Telefonbörsen.

Geschwindigkeit

Obwohl die relative Geschwindigkeit von RAM vs. ROM im Laufe der Zeit ab 2007 variiert hat Große Widderchips können schneller gelesen werden als die meisten ROMs. Aus diesem Grund (und um einen einheitlichen Zugriff zuzulassen) wird ROM -Inhalte manchmal in RAM oder kopiert oder beschattet vor seiner ersten Verwendung und anschließend von RAM lesen.

Schreiben

Für diese Arten von ROM, die elektrisch modifiziert werden können, war die Schreibgeschwindigkeit traditionell viel langsamer als die Lesegeschwindigkeit, und es ist möglicherweise ungewöhnlich hohe Spannung, die Bewegung von Jumper-Steckern, um Schreibsignale anzuwenden, und die Befehlscodes für Spezial-/Entsperren. Der moderne NAND -Flash erreicht die höchsten Schreibgeschwindigkeiten aller umgeschriebenen ROM -Technologien mit Geschwindigkeiten von bis zu 10 Gb/s. Dies wurde durch die verstärkte Investition in Konsumenten- und Unternehmens -Solid -State -Laufwerke und Flash -Speicherprodukte für mobile Geräte mit höherem Ende ermöglicht. Auf technischer Ebene wurden die Gewinne erzielt, indem die Parallelität sowohl im Controller -Design als auch in der Speicherung, der Verwendung großer Dram -Lese-/Schreib -Caches und der Implementierung von Speicherzellen, die mehr als ein Bit speichern können, erhöht werden (DLC, TLC und MLC). Der letztere Ansatz ist ein fehleranfältigenderes, aber dies wurde weitgehend durch Überbereitung (die Einbeziehung der freien Kapazität in ein Produkt, das nur für den Antriebscontroller sichtbar ist) und durch zunehmend ausgefeiltere Lese-/Schreibalgorithmen in der Laufwerksfirmware gemindert.

Ausdauer und Datenbindung

Ein EPROM

Weil sie geschrieben werden, indem Elektronen durch eine Schicht von gezwungen werden elektrische Isolierung auf a schwimmendes Transistor -TorUmkreistbare ROMs können nur einer begrenzten Anzahl von Schreib- und Löschzyklen standhalten, bevor die Isolierung dauerhaft beschädigt wird. In den frühesten EPROMs kann dies nach nur 1.000 Schreibzyklen auftreten, während in der modernen Flash -EPROM die Ausdauer von 1.000.000 überschreiten kann. Die begrenzte Ausdauer sowie die höheren Kosten pro Bit bedeutet, dass auf Flash-basierte Speicher magnetisch nicht vollständig ersetzt wird Laufwerke in naher Zukunft.

Die Zeitspanne, über die ein ROM genau lesbar bleibt, ist nicht durch Schreibradfahren begrenzt. Die Datenbehebung von EPROM, Earom, EEPROM und Flash kann zeitlich begrenzt sein, indem die Ladung aus dem austritt schwimmende Tore der Speicherzelltransistoren. EEPROM von der frühen Generation, zitierte Mitte der 1980er Jahre im Allgemeinen 5- oder 6 -Jahres -Datenbindung. Eine Überprüfung der im Jahr 2020 angebotenen EEPROM -Angaben zeigt, dass Hersteller eine 100 -jährige Datenbindung zitieren. Nebene Umgebungen verkürzen die Retentionszeit (Leckage wird durch hohe Temperaturen oder durch hohe Temperaturen beschleunigt oder Strahlung). Masked ROM und Fuse/Antifuse Prom leiden nicht unter diesem Effekt, da ihre Datenretention eher von der physischen als von der elektrischen Beständigkeit des integrierten Schaltkreises abhängt, obwohl das Wiederherstellen des Sicherungswachstums in einigen Systemen einst ein Problem war.[14]

Inhaltsbilder

Hauptartikel: ROM Bild

Der Inhalt von ROM -Chips kann mit speziellen Hardware -Geräten und relevanten Steuerungssoftware extrahiert werden. Diese Praxis ist üblich, wenn das Inhalt älterer Videos als Hauptbeispiel gelesen wird Spielkonsole Patronen. Ein weiteres Beispiel besteht darin, Backups von Firmware/OS -ROMs von älteren Computern oder anderen Geräten zu erstellen - für Archivzwecke, wie in vielen Fällen sind die ursprünglichen Chips PROMS und daher das Risiko, ihre nutzbare Datenlebensdauer zu übertreffen.

Die resultierenden Speicher -Dump -Dateien sind als bezeichnet als ROM Bilder oder abgekürzt Romsund kann verwendet werden, um doppelte ROMs zu produzieren - zum Beispiel, um neue Patronen oder als digitale Dateien zum Spielen zu produzieren Konsolenemulatoren. Der Begriff ROM Bild Ursprung, als die meisten Konsolenspiele auf Patronen verteilt wurden, die ROM -Chips enthalten CD-ROMs oder andere optische Medien.

ROM -Bilder von kommerziellen Spielen, Firmware usw. enthalten normalerweise urheberrechtlich geschützte Software. Das nicht autorisierte Kopieren und Verteilungen der urheberrechtlich geschützten Software ist ein Verstoß gegen Urheberrechte © Gesetze in vielen Gerichtsbarkeiten, obwohl die Duplizierung für Backup Zwecke können berücksichtigt werden faire Nutzung Abhängig vom Standort. In jedem Fall gibt es eine florierende Gemeinschaft, die sich mit der Verteilung und Handel mit solchen Software befasst und aufgeben Zur Erhaltung/Freigabe.

Zeitleiste

Siehe auch: Flash -Speicher § Timeline, Random-Access-Speicher § Timeline, und Transistor Count § Speicher
Datum der Einführung Chipname Kapazität (KapazitätBits)) Rom -Typ Mosfet Hersteller (en) Verfahren Bereich Ref
1956 ? ? ABSCHLUSSBALL ? Arma ? ? [2][3]
1965 ? 256-Bit Rom Bipolar Ttl Sylvania ? ? [15]
1965 ? 1 KB Rom Mos Allgemeine Mikroelektronik ? ?
1969 3301 1 kb Rom Bipolar Intel ? ? [15]
1970 ? 512-Bit ABSCHLUSSBALL Bipolarer TTL Strahlung ? ? [6]
1971 1702 2 kb Eprom Statische MOS (Siliziumtor)) Intel ? 15 mm² [6][16]
1974 ? 4 kb Rom Mos AMD, Allgemeines Instrument ? ? [15]
1974 ? ? Ohrhörer Mnos Allgemeines Instrument ? ? [6]
1975 2708 8 kb Eprom Nmos (Fgmos)) Intel ? ? [17][18]
1976 ? 2 kb Eeprom Mos Toshiba ? ? [19]
1977 µCOM-43 (PMOS) 16 kb ABSCHLUSSBALL PMOs NEC ? ? [20]
1977 2716 16 kb Eprom Ttl Intel ? ? [21][22]
1978 EA8316f 16 kb Rom Nmos Elektronische Arrays ? 436 mm² [15][23]
1978 µCOM-43 (CMOS) 16 kb ABSCHLUSSBALL CMOs NEC ? ? [20]
1978 2732 32 kb Eprom NMOs (Hmos)) Intel ? ? [17][24]
1978 2364 64 kb Rom Nmos Intel ? ? [25]
1980 ? 16 kb Eeprom Nmos Motorola 4.000 nm ? [17][26]
1981 2764 64 kb Eprom NMOs (HMOS II)) Intel 3.500 nm ? [17][26][27]
1982 ? 32 kb Eeprom Mos Motorola ? ? [26]
1982 27128 128 kb Eprom NMOs (HMOS II) Intel ? ? [17][26][28]
1983 ? 64 kb Eprom CMOs Signetik 3.000 nm ? [26]
1983 27256 256 kb Eprom NMOs (HMOs) Intel ? ? [17][29]
1983 ? 256 kb Eprom CMOs Fujitsu ? ? [30]
Januar 1984 MBM 2764 64 kb Eeprom Nmos Fujitsu ? 528 mm² [31]
1984 ? 512 kb Eprom Nmos AMD 1.700 nm ? [26]
1984 27512 512 kb Eprom NMOs (HMOs) Intel ? ? [17][32]
1984 ? 1 Mb Eprom CMOs NEC 1.200 nm ? [26]
1987 ? 4 MB Eprom CMOs Toshiba 800 nm ? [26]
1990 ? 16 MB Eprom CMOs NEC 600 nm ? [26]
1993 ? 8 MB MROM CMOs Hyundai ? ? [33]
1995 ? 1 MB Eeprom CMOs Hitachi ? ? [34]
1995 ? 16 MB MROM CMOs AKM, Hitachi ? ? [34]

Siehe auch

Anmerkungen

  1. ^ Einige diskrete Komponenten -ROM könnten mechanisch verändert werden, z. B. durch Hinzufügen und Entfernen von Transformatoren. IC -ROMs können jedoch nicht mechanisch verändert werden.
  2. ^ Andere Begriffe werden ebenfalls verwendet, z. B. ", z. B."Erstprogrammlast"(IPL).

Verweise

  1. ^ "Flash -ROM -Definition von PC Magazine Encyclopedia". pcmag.com. Archiviert von das Original Am 10. November 2013.
  2. ^ a b Han-Way Huang (5. Dezember 2008). Eingebetteter Systemdesign mit C805. Cengage -Lernen. p. 22. ISBN 978-1-111-81079-5. Archiviert Aus dem Original am 27. April 2018.
  3. ^ a b Marie-Aude Aufaure; Esteban Zimányi (17. Januar 2013). Business Intelligence: Zweite europäische Sommerschule, Ebiss 2012, Brüssel, Belgien, 15. bis 21. Juli 2012, Tutorial Lectures. Springer. p. 136. ISBN 978-3-642-36318-4. Archiviert Aus dem Original am 27. April 2018.
  4. ^ "1960 - Transistor des Metalloxid -Halbleiters (MOS) demonstriert". Der Siliziummotor. Computergeschichte Museum.
  5. ^ "Transistoren - eine Übersicht". Sciencedirect. Abgerufen 8. August 2019.
  6. ^ a b c d "1971: Wiederverwendbares Halbleiter -ROM eingeführt". Computergeschichte Museum. Abgerufen 19. Juni 2019.
  7. ^ Tarui, Y.; Hayashi, Y.; Nagai, K. (1972). "Elektrisch neu programmierbare nichtflüchtige Halbleiterspeicher". IEEE Journal of Solid-State Circuits. 7 (5): 369–375. Bibcode:1972ijssc ... 7..369t. doi:10.1109/jssc.1972.1052895. ISSN 0018-9200.
  8. ^ "1987: Toshiba startet Nand Flash". Eweek.
  9. ^ Detlev Richter (12. September 2013). "Kapitel 2. Grundlagen nichtflüchtiger Erinnerungen". Flash -Erinnerungen: Wirtschaftliche Prinzipien der Leistung, Kosten und Zuverlässigkeit. Springer Science & Business Media. p. 6.
  10. ^ Siehe Seite 6 von Toshibas 1993 NAND Flash Applications Design Guide Archiviert 2009-10-07 bei der Wayback -Maschine.
  11. ^ Siehe Kapitel zu "Kombinatorischen digitalen Schaltungen" und "sequentiellen digitalen Schaltkreisen" in Millman & Grable, Mikroelektronik, 2. Aufl.
  12. ^ Horowitz, Paul;Hill, Winfield. Die Kunst der Elektronik (Dritter Aufl.). Cambridge University Press. p. 817. ISBN 0-521-37095-7.
  13. ^ Oishi, Motoyuki (Juli 2003). "Technologieanalyse: Oki P2ROM, um Mask ROM, Flash Eeprom zu ersetzen"". Nikkei Electronics Asia. Archiviert von das Original Am 2007-10-21.
  14. ^ "Memory IC". Transparent. Archiviert Aus dem Original am 12. Juli 2016. Abgerufen 22. Juli 2016.
  15. ^ a b c d "1965: Halbleiter schreibgeschützte Chips erscheint". Computergeschichte Museum. Abgerufen 20. Juni 2019.
  16. ^ "1702a Datenblatt" (PDF). Intel. Abgerufen 6. Juli 2019.
  17. ^ a b c d e f g "Eine chronologische Liste von Intel -Produkten. Die Produkte werden nach Datum sortiert" (PDF). Intel Museum.Intel Corporation.Juli 2005. archiviert von das Original (PDF) am 9. August 2007. Abgerufen 31. Juli, 2007.
  18. ^ "2708 Datenblatt" (PDF). Intel. Abgerufen 6. Juli 2019.
  19. ^ Iizuka, H.;Masuoka, F.;Sato, Tai;Ishikawa, M. (1976)."Elektrisch veränderbares MOS-Schreibspeicher vom Typ Avalanche-Injektion mit gestapelter Struktur". IEEE -Transaktionen auf Elektronengeräten. 23 (4): 379–387. Bibcode:1976it ... 23..379i. doi:10.1109/t-ed.1976.18415. ISSN 0018-9383. S2CID 30491074.
  20. ^ a b µCOM-43 Einzelchip-Mikrocomputer: Benutzerhandbuch (PDF). NEC -Mikrocomputer. Januar 1978. Abgerufen 27. Juni 2019.
  21. ^ "Intel: 35 Jahre Innovation (1968–2003)" (PDF). Intel. 2003. Abgerufen 26. Juni 2019.
  22. ^ "2716: 16K (2k x 8) UV Lobable Prom" (PDF). Intel. Abgerufen 27. Juni 2019.
  23. ^ "1982 Katalog" (PDF). NEC -Elektronik. Abgerufen 20. Juni 2019.
  24. ^ "2732A Datenblatt" (PDF). Intel. Abgerufen 6. Juli 2019.
  25. ^ Komponentendatenkatalog (PDF). Intel. 1978. S. 1–3. Abgerufen 27. Juni 2019.
  26. ^ a b c d e f g h i "Erinnerung". STOL (Semiconductor Technology Online). Abgerufen 25. Juni 2019.
  27. ^ "2764a Datenblatt" (PDF). Intel. Abgerufen 6. Juli 2019.
  28. ^ "27128a Datenblatt" (PDF). Intel. Abgerufen 6. Juli 2019.
  29. ^ "27256 Datenblatt" (PDF). Intel. Abgerufen 2. Juli 2019.
  30. ^ "Geschichte des Halbleitergeschäfts von Fujitsus". Fujitsu. Abgerufen 2. Juli 2019.
  31. ^ "MBM 2764" (PDF). Fujitsu. Januar 1984. Abgerufen 21. Juni 2019.
  32. ^ "D27512-30 Datenblatt" (PDF). Intel. Abgerufen 2. Juli 2019.
  33. ^ "Geschichte: 1990er Jahre". SK Hynix. Abgerufen 6. Juli 2019.
  34. ^ a b "Japanische Firmenprofile" (PDF). Smithsonian Institution. 1996. Abgerufen 27. Juni 2019.