Read-only memory (Română)

Discrete-componentă ROMEdit

IBM folosit condensator de stocare read-only (CROS) și transformator de stocare read-only (TROS) pentru a stoca microcod pentru cele mai mici System/360 modele, 360/85, și primele două System/370 de modele (370/155 și 370/165). La unele modele a existat, de asemenea, un magazin de control writeable (WCS) pentru diagnosticare suplimentară și suport de emulare. Computerul de ghidare Apollo a folosit memoria cablului de bază, programată prin filetarea firelor prin miezuri magnetice.,

Solid-state ROMEdit

cel mai simplu tip de rom solid-state este la fel de vechi ca tehnologia semiconductoare în sine. Porțile logice combinaționale pot fi unite manual pentru a mapa intrarea adresei n-bit pe valori arbitrare ale ieșirii de date m-bit (un tabel de căutare). Odată cu inventarea circuitului integrat a venit masca ROM., Masca ROM constă dintr-o grilă de linii de cuvinte (adresa de intrare) și linii de biți (ieșirea de date), Unite selectiv împreună cu switch-uri tranzistor, și poate reprezenta un tabel arbitrar look-up cu un aspect fizic regulat și întârziere de propagare previzibil.

în mask ROM, datele sunt codificate fizic în circuit, Deci pot fi programate numai în timpul fabricării. Acest lucru duce la o serie de dezavantaje grave:

1. este economic să cumpărați mască ROM în cantități mari, deoarece utilizatorii trebuie să contracteze cu o turnătorie pentru a produce un design personalizat.,
2. timpul de răspuns între finalizarea designului pentru o mască ROM și primirea produsului finit este lung, din același motiv.
3. masca ROM este impracticabilă pentru R&D de lucru, deoarece designerii au nevoie frecvent pentru a modifica conținutul memoriei, deoarece acestea rafina un design.
4. dacă un produs este livrat cu ROM-ul de mască defect, singura modalitate de a-l repara este să reamintiți produsul și să înlocuiți fizic ROM-ul în fiecare unitate expediată.evoluțiile ulterioare au abordat aceste deficiențe., Memoria programabilă numai pentru citire (PROM), inventată de Wen Tsing Chow în 1956, a permis utilizatorilor să-și programeze conținutul exact o dată prin modificarea fizică a structurii sale cu aplicarea impulsurilor de înaltă tensiune. Acest lucru a abordat problemele 1 și 2 de mai sus, deoarece o companie poate comanda pur și simplu un lot mare de chips-uri proaspete de bal și să le programeze cu conținutul dorit la designerii săi” comoditate.,apariția tranzistorului cu efect de câmp metal–oxid–semiconductor (MOSFET), inventat la Bell Labs în 1959, a permis utilizarea practică a tranzistorilor metal–oxid–semiconductor (MOS) ca elemente de stocare a celulelor de memorie în memoria semiconductorului, o funcție servită anterior de miezurile magnetice din memoria computerului. În 1967, Dawon Kahng și Simon Sze de Bell Labs a propus ca trecînd de un MOS dispozitiv semiconductor ar putea fi utilizate pentru o celulă de un reprogramabilă ROM, care a condus la Dov Frohman de Intel inventarea erasable programmable read-only memory (EPROM) în 1971., Invenția din 1971 a EPROM a rezolvat în esență problema 3, deoarece EPROM (spre deosebire de PROM) poate fi resetat în mod repetat la starea sa neprogramată prin expunerea la lumină ultravioletă puternică.

   Electric erasable programmable read-only memory (EEPROM), dezvoltat de Yasuo Tarui, Yutaka Hayashi și Kiyoko Naga la Electrotehnică Laborator în 1972, a mers un drum lung pentru a rezolva problema 4, deoarece un EEPROM poate fi programat în loc în cazul în care conțin dispozitivul oferă un mijloc de a primi programul a cuprins dintr-o sursă externă (de exemplu, un calculator personal prin intermediul unui cablu serial)., Memoria Flash, inventată de Fujio Masuoka la Toshiba la începutul anilor 1980 și comercializată la sfârșitul anilor 1980, este o formă de EEPROM care utilizează foarte eficient zona cipului și poate fi șters și reprogramat de mii de ori fără daune. Permite ștergerea și programarea doar a unei anumite părți a dispozitivului, în locul întregului dispozitiv. Acest lucru se poate face la viteză mare, de unde și numele „flash”.toate aceste tehnologii au îmbunătățit flexibilitatea ROM-ului, dar la un cost semnificativ pe cip, astfel încât în cantități mari ROM-ul de mască să rămână o alegere economică de mulți ani., (Scăderea costurilor dispozitivelor reprogramabile a eliminat aproape piața pentru masca ROM până în anul 2000.) Tehnologiile reinscriptibile au fost concepute ca înlocuitori pentru masca ROM.cea mai recentă dezvoltare este NAND flash, inventată și la Toshiba. Designerii săi s-au rupt în mod explicit de practica trecută, afirmând clar că „scopul NAND flash este de a înlocui hard disk-urile”, mai degrabă decât utilizarea tradițională a ROM-ului ca formă de stocare primară nevolatilă., Începând cu 2007, NAND a atins parțial acest obiectiv, oferind un debit comparabil cu hard disk-urile, o toleranță mai mare la șocul fizic, miniaturizare extremă (sub formă de unități flash USB și carduri de memorie microSD minuscule, de exemplu) și un consum de energie mult mai mic.,

   utilizare pentru stocarea programeloredit

   fiecare computer cu program stocat poate folosi o formă de stocare nevolatilă (adică stocare care își păstrează datele atunci când alimentarea este eliminată) pentru a stoca programul inițial care rulează atunci când computerul este pornit sau în alt mod începe execuția (un proces cunoscut sub numele de bootstrapping, adesea abreviat la „boot” sau „booting up”). De asemenea, fiecare computer non-trivial are nevoie de o formă de memorie mutabilă pentru a înregistra modificări în starea sa pe măsură ce execută.,

   formele de memorie read-only au fost folosite ca stocare non-volatilă pentru programe în majoritatea computerelor cu programe stocate timpuriu, cum ar fi ENIAC după 1948. (Până atunci nu era un computer cu program stocat, deoarece fiecare program trebuia să fie conectat manual în mașină, ceea ce ar putea dura zile până la săptămâni.) Read-only memory a fost mai simplu de implementat, deoarece avea nevoie doar de un mecanism pentru a citi valorile stocate și nu pentru a le schimba în loc și, astfel, putea fi implementat cu dispozitive electromecanice foarte brute (vezi exemplele istorice de mai jos)., Odată cu apariția circuitelor integrate în 1960, ambele ROM și mutabil omologul său static RAM au fost implementate ca tablouri de tranzistori din cipuri de siliciu; cu toate acestea, o memorie ROM de celule ar putea fi implementat folosind mai puține tranzistoare decât o celulă de memorie SRAM, deoarece acesta din urmă are nevoie de un zăvor (cuprinzând 5-20 tranzistori) pentru a păstra conținutul său, în timp ce un ROM de celule ar putea consta în absența (logic 0) sau prezența („1” logic) al unui tranzistor conectarea unui bit de la un cuvânt linie. În consecință, ROM-ul ar putea fi implementat la un cost mai mic pe bit decât RAM de mai mulți ani.,majoritatea computerelor de acasă din anii 1980 au stocat un interpretor de bază sau un sistem de operare în ROM, deoarece alte forme de stocare nevolatilă, cum ar fi unitățile de disc magnetic, erau prea costisitoare. De exemplu, Commodore 64 a inclus 64 KB de RAM și 20 KB de ROM conținea un interpretor de bază și „KERNAL” al sistemului său de operare., Mai târziu, computerele de acasă sau de birou, cum ar fi IBM PC XT, includeau adesea unități de disc magnetice și cantități mai mari de RAM, permițându-le să-și încarce sistemele de operare de pe disc în RAM, cu doar un nucleu minim de inițializare hardware și bootloader rămas în ROM (cunoscut sub numele de BIOS în computerele compatibile IBM). Acest aranjament a permis un sistem de operare mai complex și ușor de actualizat.,în PC-urile moderne, „ROM” este utilizat pentru a stoca firmware-ul de bază de bootstrapping pentru procesor, precum și diferitele firmware necesare pentru controlul intern al dispozitivelor autonome, cum ar fi plăci grafice, unități de hard disk, unități de stare solidă, unități de disc optice, ecrane TFT etc., în sistem. Astăzi, multe dintre aceste memorii „read-only” – în special BIOS/UEFI – sunt adesea înlocuite cu memorie EEPROM sau Flash (vezi mai jos), pentru a permite reprogramarea în loc în cazul în care apare necesitatea unui upgrade de firmware., Cu toate acestea, subsistemele simple și mature (cum ar fi tastatura sau unele controlere de comunicare din circuitele integrate de pe placa principală, de exemplu) pot utiliza mască ROM sau OTP (programabilă o singură dată).

   tehnologiile ROM și succesoare, cum ar fi flash, sunt predominante în sistemele încorporate. Acestea sunt în orice, de la roboți industriali la electrocasnice și electronice de consum (playere MP3, set-top box-uri etc.) toate acestea sunt proiectate pentru funcții specifice, dar se bazează pe microprocesoare de uz general., Cu software-ul, de obicei, strâns cuplat la hardware, schimbările de program sunt rareori necesare în astfel de dispozitive (care de obicei nu au hard disk-uri din motive de cost, dimensiune sau consum de energie). Începând cu 2008, majoritatea produselor folosesc Flash, mai degrabă decât ROM masca, și multe oferă unele mijloace pentru conectarea la un PC pentru actualizări de firmware; de exemplu, un player audio digital ar putea fi actualizat pentru a sprijini un nou format de fișier., Unii pasionati au profitat de această flexibilitate pentru a reprograma produse de consum pentru noi scopuri; de exemplu, iPodLinux și OpenWrt proiecte au permis utilizatorilor să ruleze full-featured distribuții Linux pe MP3 playere și routere wireless, respectiv.ROM – ul este, de asemenea, util pentru stocarea binară a datelor criptografice, deoarece le face dificil de înlocuit, ceea ce poate fi de dorit pentru a spori securitatea informațiilor.,deoarece ROM-ul (cel puțin în formă de mască hard-wired) nu poate fi modificat, este adecvat numai pentru stocarea datelor care nu este de așteptat să necesite modificări pe durata de viață a dispozitivului. În acest scop, ROM-ul a fost utilizat în multe computere pentru a stoca tabele de căutare pentru evaluarea funcțiilor matematice și logice (de exemplu, o unitate în virgulă mobilă ar putea tabela funcția sinusoidală pentru a facilita calculul mai rapid). Acest lucru a fost deosebit de eficient atunci când procesoarele au fost lente și ROM-ul a fost ieftin în comparație cu RAM.,

   în special, adaptoarele de afișare ale calculatoarelor personale timpurii stocate tabele de caractere de font bitmap în ROM. Acest lucru a însemnat, de obicei, că fontul de afișare a textului nu a putut fi modificat interactiv. Acesta a fost cazul atât pentru adaptoarele CGA, cât și pentru MDA disponibile cu IBM PC XT.utilizarea ROM-ului pentru a stoca cantități atât de mici de date a dispărut aproape complet în computerele moderne de uz general. Cu toate acestea, NAND Flash a preluat un nou rol ca mediu pentru stocarea în masă sau stocarea secundară a fișierelor.

   ---