ROM

La memòria de solament llectura, coneguda també com a ROM (acrònim en anglés de read-only memory), és un mig d'almagasenament utilisat en ordenadors i dispositius electrònics, que permet solament la llectura de l'informació i no la seua escritura,^[1] independentment de la presència o no d'una font d'energia. Les senyes almagasenades en la ROM no es poden modificar, o a lo manco no de manera ràpida o fàcil. S'utilisa principalment per a contindre el firmware^[2] (programa que està estretament lligat a hardware específic, i és poc provable que requerixca actualisacions freqüents) o un atre contingut vital per al funcionament del dispositiu, com els programes que posen en marcha l'ordenador i realisen els diagnòstic. En el seu sentit més estricte, es referix solament a la ROM de caraça -en anglés, mask ROM o MROM- (el més antic tipo de ROM d'estat sòlit), que es fabrica en les senyes almagasenades de forma permanent, i per lo tant, el seu contingut no pot ser modificat de cap forma. No obstant, les ROM més modernes, com EPROM i Flash EEPROM, efectivament es poden borrar i tornar a programar vàries voltes, encara sent descrits com "memòria de solament llectura" (ROM). La raó de que li les continue cridant aixina és que el procés de reprogramación en general és poc freqüent, relativament llent i, a sovint, no es permet l'escritura en llocs aleatoris de la memòria. A pesar de la simplicitat de la ROM, els dispositius reprogramables són més flexibles i econòmics, per lo que les antigues ROM en caraça no se solen trobar en hardware produït a partir de 2007.

Història

Erro al crear miniatura:

La primera EPROM, Intel 1702.

El tipo més simple de ROM en estat sòlit és de la mateixa antiguetat que la pròpia tecnologia semiconductora. Les portes llògiques combinacionals poden usar-se en conjunt per a indexar una direcció de memòria de n bits en valors de m bits de tamany (una taula de consultes). En l'invenció dels circuits integrats es va desenrollar la ROM de caraça. La ROM en caraça consistia en una cuadrícula de llínees formades per una paraula i llínees formades per un bit seleccionades respectivament a partir de canvis en el transistor. D'esta manera podien representar una taula de consultes arbitrària i un retardo de propagació deductible. En les ROM en caraça les senyes estan físicament codificats en el mateix circuit, aixina que solament es poden programar durant la fabricació. Açò carreja séries desventages:

Solament és econòmic comprar-les en grans cantitats, ya que l'usuari contracta fundició per a produir-les segons les seues necessitats.
El temps transcorregut entre completar el disseny de la caraça i rebre el resultat final és molt llarc.
No són pràctiques per a I+D pel fet de que els desenrolladors necessiten canviar el contingut de la memòria mentres refinen un disseny.
Si un producte té un error en la caraça, l'única manera d'arreglar-ho és reemplaçant físicament la ROM per una atra. Els desenrolls posteriors varen prendre en conte estes deficiències, aixina que es va crear la memòria de solament llectura programable (PROM). Inventada en 1956, permetia als usuaris modificar-la solament una volta, alterant físicament la seua estructura en l'aplicació de polsos d'alt voltage. Açò va eliminar els problemes 1 i 2 abans mencionats, ya que una companyia podia demanar un gran lot de PROMs buides i programar-les en el contingut necessari elegit pels dissenyadors. En 1971 es va desenrollar la memòria de solament llectura programable i borrable (EPROM) que permetia reiniciar el seu contingut exponent el dispositiu a forts rajos ultravioleta. D'esta manera erradicava el punt 3 de l'anterior llista. Més vesprada, en 1983, es va inventar l'EEPROM,^[3] resolent el conflicte número 4 de la llista ya que es podia reprogramar el contingut mentres proveïra un mecanisme per a rebre contingut extern (per eixemple, a través d'un cable serial). En mig de la década de 1980 Toshiba va inventar la memòria flash, una forma d'EEPROM que permetia eliminar i reprogramar contingut en una mateixa operació per mig de polsos elèctrics mils de voltes sense sofrir cap dany. Totes estes tecnologies varen millorar la versatilitat i flexibilitat de la ROM, pero ho varen fer a costa d'un alt increment del cost per chip. Per això les ROM de caraça es varen mantindre com la solució econòmica durant prou temps. Açò va ser aixina aproximadament fins a l'any 2000, quan el preu de les memòries reprogramables va haver descendit lo suficient com per a començar a desplaçar a les ROM no reprogramables del mercat. El producte més recent és la memòria NAND, una atra volta desenrollada per Toshiba.^[4] Els dissenyadors varen trencar explícitament en les pràctiques del passat, afirmant que enfocava "ser una tongada dels discs durs", més que tindre el tradicional us de la ROM com una forma d'almagasenament primari no volàtil. En 2007, NAND ha alvançat prou en la seua meta, oferint un rendiment comparable al dels discs durs, una millor tolerància als shocks físics, una miniaturisació extrema (com per eixemple memòries USB i targetes de memòria MicroSD), i un consum de potència molt més baix.

Us per a almagasenament de software

Erro al crear miniatura:

Memòria de solament llectura contenint el BIOS d'una vella placa mare.

Els ordenadors domèstics al començament dels anys 1980 venien en tot el seu sistema operatiu en ROM.^[5] No hi havia una atra alternativa raonable ya que les unitats de disc eren generalment opcionals. L'actualisació a una nova versió significa usar un soldador o un grup d'interruptors DIP i reemplaçar el vell chip de ROM per un nou. Actualment els sistemes operatius en general ya no van en ROM. Encara els ordenadors poden deixar alguns dels seus programes en memòria ROM, pero inclús en este cas, és més freqüent que vaja en memòria flash. Els teléfons mòvils i els assistents personals digitals (PDA) solen tindre programes en memòria ROM (o per lo manco en memòria flash). Algunes de les videoconsolas que usen programes basats en la memòria ROM són la Super Nintendo, la Nintendo 64, la Sega Mega Drive o la Game Boy. Estes memòries ROM, pegades a caixes de plàstic aptes per a ser utilisades i introduïdes repetides voltes, són conegudes com cartuigs. Per extensió la paraula ROM pot referir-se també a un archiu de senyes que continga una image del programa que es distribuïx normalment en memòria ROM, com una còpia d'un cartuig de videojoc.

Us per a almagasenament de senyes

Com la ROM no pot ser modificada (a lo manco en l'antiga versió en caraça), solament resulta apropiada per a almagasenar senyes que no necessiten ser modificats durant la vida d'este dispositiu. Con este fin, la ROM s'ha utilisat en molts ordenadors per a guardar taules de consulta, utilisades per a l'evaluació de funcions matemàtiques i llògiques. Açò era especialment eficient quan l'unitat central de processament era llenta i la ROM era barata en comparació a la RAM. De fet, una raó de que encara s'utilise la memòria ROM per a almagasenar senyes és la velocitat, ya que els discs seguixen sent més llents. I lo que és encara més important, no es pot llegir un programa que és necessari per a eixecutar un disc des del propi disc. Per lo tant, la BIOS, o el sistema d'arrancada oportuna del PC normalment es troben en una memòria ROM.^[6]

No obstant, l'us de la ROM per a almagasenar grans cantitats de senyes ha anat desapareixent casi completament en els ordenadors de propòsit general, mentres que la memòria Flash ha anat ocupant este lloc.

Tipos

Basat en semiconductors

Els chips de ROM programable per caraça clàssics són circuits integrats que codifiquen físicament les senyes a almagasenar, i per lo tant és impossible canviar el seu contingut despuix de la fabricació. Atres tipos de memòria d'estat sòlit no volàtil permeten algun grau de modificació:

La memòria de solament llectura programable (PROM), o la ROM programable una sola volta (OTP), poden ser escrites o programades a través d'un dispositiu especial cridat un programador PROM. Normalment, este dispositiu utilisa alt voltage per a destruir o crear permanentment enllaços interns (fusibles o antifusibles) dins del chip. En conseqüència, una PROM solament pot programar-se una volta.

La memòria de solament llectura programable i borrable (EPROM) pot ser borrada per l'exposició a una forta llum ultravioleta (en general durant 10 minuts o més), a continuació, es reescriu una atra volta en un procés que necessita un voltage més alt que l'habitual aplicat. L'exposició repetida a la llum UV desgastarà eventualment una EPROM, pero la resistència de la majoria dels chips EPROM excedix 1000 cicles de borrat i reprogramación. Despuix de la programació, la finestra es cobrix normalment en una etiqueta per a evitar el borrat accidental. Alguns chips EPROM són borrats de fàbrica abans de ser empaquetats, i no inclouen cap finestra; estos són efectivament PROM.

La memòria de solament llectura eléctricamente programable i borrable (EEPROM) es basa en una estructura de semiconductor similar a l'EPROM, pero permet que tot el seu contingut (o bancs seleccionats) siga borrat eléctricamente, a continuació, reescrit eléctricamente, per lo que no deuen ser retirats de l'ordenador (o una cambra, reproductor MP3, etc.). Escriure o flashear una EEPROM és molt més llent (milisegons per bit) que llegir d'una ROM o escriure a una RAM (nanosegundos en abdós casos). Existixen diferents tipos d'EEPROM:

- La memòria de solament llectura eléctricamente alterable (EAROM) és un tipo d'EEPROM que es pot modificar un bit cada volta. L'escritura és un procés molt llent i necessita de nou un voltage més alt (generalment al voltant de 12 V) del que s'utilisa per a l'accés de llectura. EAROMs estan destinats per a aplicacions que requerixen reescritura poc freqüent i solament parcial. EAROM pot ser utilisat com a almagasenament no volàtil per a obtindre informació de configuració del sistema crític; en moltes aplicacions, EAROM ha segut suplantada per la RAM CMOS suministrada per la ret elèctrica i recolzada en una bateria de liti.

- La memòria flash (o simplement flash) és un tipo modern d'EEPROM inventat en 1984. La memòria flash es pot borrar i tornar a escriure més ràpidament que la EEPROM ordinària, i els nous dissenys conten en molt alta resistència (superior a 1.000.000 de cicles). La Flash NAND moderna fa us eficient d'àrea de chip de silici, lo que resulta en circuits integrats individuals en una capacitat de fins a 32 GB a partir de 2007; esta característica, junt en la seua resistència i durabilitat física, ha permés la flash NAND reemplaçar magnètic en algunes aplicacions (com les unitats flash USB). La memòria flash és a voltes cridat flash ROM o Flash EEPROM quan s'usa com una tongada per als tipos de ROM vells, pero no en aplicacions que aprofiten la seua capacitat de ser modificat ràpidament i en freqüència.

Velocitat

Velocitat de llectura

Encara que la relació relativa entre les velocitats de les memòries RAM i ROM ha anat variant en el temps, des de l'any 2007 la RAM és més ràpida per a la llectura que la majoria de les ROM, raó per la qual el contingut ROM se sol traspassar normalment a la memòria RAM, des d'a on és llegida quan s'utilisa.

Velocitat d'escritura

Per als tipos de ROM que puguen ser modificats eléctricamente, la velocitat d'escritura sempre és molt més llenta que la velocitat de llectura, podent requerir voltage excepcionalment alt, moviment de jumpers per a habilitar el modo d'escritura, i comandos especials de desbloquege. Les memòries Flash NAND conseguixen la més alta velocitat d'escritura entre tots els tipos de memòria ROM reprogramable, escrivint grans blocs de celes de memòria simultàneament, i aplegant a 15 MB/s.

Resistència i retenció de senyes

A causa del fet de que s'escriuen electrons a través d'una capa d'aïllament elèctric sobre una porta de transistor flotant, les ROMs regrabables poden soportar solament un número llimitat de cicles d'escritura i borrat fins que l'aïllant queda permanentment danyat. En les primeres EAROMs, açò podia ocórrer despuix de tan sol 1.000 cicles d'escritura, mentres que en les EEPROMs modernes la resistència pot superar l'1.000.000 de cicles, pero de cap manera és infinita. Esta resistència llimitada, aixina com el cost més gran per bit, fa que l'almagasenament basat en flash siga poc provable que substituïxca completament a les unitats de disc magnètic en el futur pròxim. L'interval de temps durant el qual una ROM seguix sent llegible en precisió no està llimitat pels cicles d'escritura. La retenció de senyes d'EPROM, EAROM, EEPROM, i flash i pot estar llimitada per les pèrdues de càrrega dels ports flotants dels transistors de cela de memòria. Les fugues s'acceleren per les altes temperatures o la radiació. La ROM emmaixquerada i la PROM fusible/antifusible no sofrixen d'este efecte, ya que la seua retenció de senyes depén de la permanència física en elloc de l'electricitat del circuit integrat (fins al punt de que el reacondicionamiento del fusible va ser un problema en alguns sistemes).

Image ROM

AP

El contingut dels chips ROM pot extraure's en dispositius d'hardware especials i el corresponent software de control. Esta pràctica és habitual per a, com a eixemple principal, llegir el contingut de cartuchos de videoconsoles antigues. Un atre eixemple és la realisació de còpies de seguritat de firmware/VOS ROM d'ordenadors antics o atres dispositius, en fins d'archiu, ya que, en molts casos, els chips originals són PROM i, per tant, corren el risc de superar la seua vida útil de senyes. Els archius de bolcat de memòria resultants es coneixen com a imàgens ROM o ROM abreviades, i es poden utilisar per a produir ROM duplicades, per eixemple per a produir nous cartuchos o com a archius digitals per a reproduir en emuladors de consola. El terme image ROM es va originar quan la majoria dels jocs de consola es distribuïen en cartuchos que contenien chips ROM, pero va alcançar un us tan estés que encara s'aplica a les imàgens de jocs més recents distribuïdes en CD-ROM o atres soports òptics. Les imàgens ROM de jocs comercials, firmware, etc. solen contindre software protegit per drets d'autor. La còpia i distribució no autorisada de software protegit per drets d'autor és una violació de les lleis de drets d'autor en moltes jurisdiccions, encara que la duplicació en fins de còpia de seguritat pot considerar-se us llegítim depenent de l'ubicació. En qualsevol cas, existix una pròspera comunitat dedicada a la distribució i comerç d'este tipo de software i abandonware en fins de preservació/compartición.

Vore també

Enllaços externs

britannica. com/technology/read-only-memory Read Only Memory, en Enciclopèdia Britannica (anglés)

Referències

↑ Eggeling; Frater, {{{nom2}}} (2003). Ampliar, reparar i configurar el seu PC (en és), Marcombo. ISBN 8426713351.
↑ Schinkel, Mike; Kaster, {{{nom2}}} (1994). Programació en Clipper 5: inclosa versió 5.2 (en és), Edicions Díaz de Sants. ISBN 9780201601213.
↑ (1983).«A low-voltage alterable EEPROM with metal—oxide-nitride—oxide—semiconductor (MONES) structures».IEEE Transactions on Electron Devices.30(2)
122–128.ISSN 0018-9383.doi:10.1109/T-Ed.1983.21085.Consultat el 28 de maig de 2020.
↑ Centres Hospitalaris d'Alta Resolucion d'Andalucia (chares). Temari Especifique d'Auxiliars Administratius. i-book. (en és), MAD-Eduforma. ISBN 9788466558228.
↑ McHoes, Ann McIver; Flynn, {{{nom2}}} (27 de decembre de 2010). Sistemes Operatius (en és), Cengage Learning Editors. ISBN 9786074814859.
↑ Tecnicos de Soport Informatico de la Comunitat de Castella I Leon. Temari Volum Ii Ebook (en és), MAD-Eduforma. ISBN 9788466551045.

Este artícul conté una traducció derivada de «Memoria de solo lectura» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.

[1] Eggeling; Frater, {{{nom2}}} (2003). Ampliar, reparar i configurar el seu PC (en és), Marcombo. ISBN 8426713351.

[2] Schinkel, Mike; Kaster, {{{nom2}}} (1994). Programació en Clipper 5: inclosa versió 5.2 (en és), Edicions Díaz de Sants. ISBN 9780201601213.

[Susuki,_Hiraishi,_Ishii_i_Hayashi,_1983-3] (1983).«A low-voltage alterable EEPROM with metal—oxide-nitride—oxide—semiconductor (MONES) structures».IEEE Transactions on Electron Devices.30(2)
122–128.ISSN 0018-9383.doi:10.1109/T-Ed.1983.21085.Consultat el 28 de maig de 2020.

[4] Centres Hospitalaris d'Alta Resolucion d'Andalucia (chares). Temari Especifique d'Auxiliars Administratius. i-book. (en és), MAD-Eduforma. ISBN 9788466558228.

[5] McHoes, Ann McIver; Flynn, {{{nom2}}} (27 de decembre de 2010). Sistemes Operatius (en és), Cengage Learning Editors. ISBN 9786074814859.

[6] Tecnicos de Soport Informatico de la Comunitat de Castella I Leon. Temari Volum Ii Ebook (en és), MAD-Eduforma. ISBN 9788466551045.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]