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읽기 전용 메모리

Read-only memory
읽기 전용 데이터의 개념은 파일 시스템 권한도 참조할 수 있습니다.
"ROM"이 여기로 리디렉션됩니다. 국가 코드 ROM이 있는 국가는 루마니아를 참조하십시오. 토론토에 있는 박물관은 로열 온타리오 박물관을 참고하세요. 기타 용도에 대해서는 ROM(동음이의)을 참조하십시오.
컴퓨터 메모리 및 데이터 저장소 유형
일반
휘발성
들이받다
히스토리컬
비휘발성
롬
NVRAM
초기 단계 NVRAM
아날로그녹음
옵티컬
개발중
히스토리컬
많은 게임 콘솔은 교체 가능한 ROM 카트리지를 사용하여 하나의 시스템에서 여러 게임을 할 수 있습니다. 여기에 포켓몬 실버 게임보이 카트리지 내부가 나와 있습니다. ROM은 오른쪽에 "MX23C1603-12"라고 표시된 IC입니다.가.

ROM(Read-Only Memory)은 컴퓨터 및 기타 전자 장치에 사용되는 비휘발성 메모리의 한 종류입니다. ROM에 저장된 데이터는 메모리 장치 제조 후 전자적으로 수정할 수 없습니다. 읽기 전용 메모리는 펌웨어라고도 알려진 시스템 수명 동안 거의 변경되지 않는 소프트웨어를 저장하는 데 유용합니다. 프로그래밍 가능한 장치용 소프트웨어 애플리케이션(비디오 게임과 같은)은 ROM을 포함하는 플러그인 카트리지로 배포할 수 있습니다.

엄밀히 말하면 읽기 전용 메모리는 제조[a] 후 전자적으로 변경할 수 없는 다이오드 매트릭스나 마스크 ROM 집적회로(IC)와 같이 유선 연결된 메모리를 말합니다. 이산 회로는 원칙적으로 변경할 수 있지만 보드 와이어의 추가 및/또는 구성 요소의 제거 또는 교체를 통해 IC는 변경할 수 없습니다. 오류를 수정하거나 소프트웨어를 업데이트하려면 새 장치를 제조하고 설치된 장치를 교체해야 합니다.

소거 가능한 프로그램 가능한 읽기 전용 메모리(EPROM) 형태의 플로팅 게이트 ROM 반도체 메모리, 전기적 소거 가능한 프로그램 가능한 읽기 전용 메모리(EEPROM) 및 플래시 메모리는 소거 및 재프로그램될 수 있습니다. 그러나 일반적으로 이 작업은 비교적 느린 속도에서만 수행할 수 있고, 달성하기 위해 특수 장비가 필요할 수 있으며, 일반적으로 일정 횟수만 가능합니다.[1]

"ROM"이라는 용어는 쓰기 가능한 ROM 장치에 저장할 특정 소프트웨어를 포함하는 ROM 장치 또는 소프트웨어를 포함하는 파일을 지칭하는 데 사용되기도 합니다. 예를 들어 안드로이드 운영 체제를 수정 또는 교체하는 사용자는 수정 또는 교체된 운영 체제를 포함하는 파일을 작성된 파일의 저장 유형을 따서 "사용자 지정 ROM"이라고 설명하며 ROM(소프트웨어 및 데이터가 저장되는 곳, 대개 플래시 메모리)과 RAM을 구분할 수 있습니다.

역사

이산 컴포넌트 ROM

IBM은 소형 시스템/360 모델인 360/85와 초기 2개의 시스템/370 모델(370/155와 370/165)을 위한 마이크로코드를 저장하기 위해 캐패시터 읽기 전용 스토리지(CROS)와 트랜스포머 읽기 전용 스토리지(TROS)를 사용했습니다. 일부 모델에는 추가 진단 및 에뮬레이션 지원을 위한 WCS(Writeable Control Store)도 있었습니다. 아폴로 안내 컴퓨터는 자기 코어에 와이어를 꿰어 프로그래밍한 코어 로프 메모리를 사용했습니다.

고체 ROM

참고 항목: 반도체 메모리

가장 간단한 유형의 고체 ROM은 반도체 기술 자체만큼 오래되었습니다. 조합형 논리 게이트를 수동으로 결합하여 n비트 주소 입력을 m비트 데이터 출력의 임의 값(조회 테이블)에 매핑할 수 있습니다. 집적회로의 발명과 함께 com mask ROM. Mask ROM은 워드 라인(주소 입력)과 비트 라인(데이터 출력)의 그리드로 구성되며 트랜지스터 스위치와 선택적으로 연결되며 규칙적인 물리적 레이아웃과 예측 가능한 전파 지연으로 임의의 룩업 테이블을 나타낼 수 있습니다. 마스크 ROM은 반도체 제조 중 포토리소그래피에서 포토마스크로 프로그래밍됩니다. 마스크는 ROM 칩에서 제거되거나 추가될 물리적 특징 또는 구조를 정의하며, 이러한 특징의 유무는 ROM 설계에 따라 1비트 또는 0비트를 나타냅니다.[2] 따라서 데이터는 전자적으로 변경할 수 없는 물리적 특징 또는 구조의 유무에 따라 정의되므로 설계상 데이터를 전자적으로 변경하려는 시도는 실패합니다. 모든 소프트웨어 프로그램에 대해 동일한 프로그램의 수정에도 전체 마스크를 변경해야 하므로 비용이 많이 들 수 있습니다.

마스크 ROM에서 데이터는 회로에서 물리적으로 인코딩되므로 제작 중에만 프로그래밍할 수 있습니다. 이로 인해 다음과 같은 여러 가지 심각한 단점이 발생합니다.

  • 사용자는 주조 공장과 계약을 체결하여 모든 부품에 대한 맞춤형 설계를 제작하거나 소프트웨어를 수정해야 하므로 마스크 ROM을 대량으로 구입하는 것이 경제적입니다.
  • 같은 이유로 마스크 ROM에 대한 설계를 완료하고 완제품을 받기까지 소요되는 소요시간이 길어집니다.
  • 설계자는 설계를 개선할 때 메모리 내용을 신속하게 수정해야 하는 경우가 많기 때문에 마스크 ROM은 연구개발 작업에 비실용적입니다.
  • 결함이 있는 마스크 ROM으로 제품을 배송할 경우 제품을 회수하고 배송되는 모든 장치에서 물리적으로 ROM을 교체하는 방법밖에 없습니다.

이후의 개발은 이러한 단점을 해결했습니다. 1956년 웬칭 차우(Wen Tsing Chow)가 발명한 프로그래밍 가능 읽기 전용 메모리([3][4]PROM)는 고압 펄스를 적용하여 물리적으로 구조를 변경함으로써 사용자가 콘텐츠를 한 번만 프로그래밍할 수 있도록 했습니다. 이것은 위의 문제 1과 2를 해결했는데, 이는 기업이 단순히 대량의 신선한 PROM 칩을 주문하고 설계자의 편의에 따라 원하는 내용으로 프로그래밍할 수 있기 때문입니다.

1959년 벨 연구소에서 발명된 MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor field-effect transistor)의 출현은 반도체 메모리의 메모리 셀 저장 요소로서 MOS(Metal-Oxide-Semiconductor) 트랜지스터를 실용적으로 사용할 수 있게 [5]해주었습니다. 이는 이전에 컴퓨터 메모리의 자기 코어에 의해 사용되었던 기능입니다.[6] 1967년 벨 연구소의 다원 칸과 사이먼 세즈는 MOS 반도체 장치의 플로팅 게이트를 재프로그래머블 ROM의 셀에 사용할 수 있다고 제안했고, 이로 인해 1971년 인텔의 도브 프로먼이 삭제 가능한 프로그램 가능한 읽기 전용 메모리(EPROM)를 발명하게 되었습니다.[7] 1971년 EPROM의 발명은 강한 자외선에 노출됨으로써 EPROM이 프로그램되지 않은 상태로 반복적으로 재설정될 수 있기 때문에 본질적으로 문제 3을 해결했습니다.

1972년 전기 기술 연구소에서 타루이 야스오, 하야시 유타카, 나가 키요코가 개발한 전기적 소거가 가능한 프로그램 가능 읽기 전용 메모리(EEPROM)는 [8]문제 4를 해결하는 데 큰 도움이 되었습니다. EEPROM은 포함 장치가 외부 소스(예: 직렬 케이블을 통해 개인용 컴퓨터)로부터 프로그램 내용을 수신할 수 있는 수단을 제공하는 경우 제자리에서 프로그램될 수 있습니다. 1980년대 초 도시바에서 후지오 마스오카가 발명해 1980년대 말 상용화한 플래시 메모리는 칩 면적을 매우 효율적으로 활용할 수 있는 EEPROM의 한 형태로 손상 없이 수천 번 지워지고 재프로그램이 가능합니다. 전체 장치 대신 장치의 특정 부분만 삭제하고 프로그래밍할 수 있습니다. 이 작업은 고속으로 수행할 수 있으므로 "플래시"라는 이름이 붙습니다.[9][10]

이 모든 기술들은 ROM의 유연성을 향상시켰지만 칩당 상당한 비용으로 마스크 ROM이 수년간 경제적인 선택으로 남을 수 있도록 했습니다. (재프로그래머블 장치의 비용 감소로 인해 2000년까지 마스크 ROM 시장은 거의 사라졌습니다.) 마스크 ROM의 대체품으로 다시 쓸 수 있는 기술이 구상되었습니다.

가장 최근에 개발된 것은 역시 도시바에서 발명된 NAND 플래시입니다. 설계자들은 기존의 비 휘발성 기본 스토리지 형태로 ROM을 사용하는 것이 아니라 "NAND [11]플래시의 목적은 하드 디스크를 대체하는 것"이라고 명확하게 언급하며 과거의 관행에서 분명히 벗어났습니다. 2021년 현재 NAND는 하드 디스크보다 높은 처리량, 낮은 대기 시간, 물리적 충격에 대한 높은 내성, 극도의 소형화(예를 들어 USB 플래시 드라이브 및 마이크로SD 메모리 카드의 형태) 및 훨씬 낮은 전력 소비를 제공함으로써 이러한 목표를 거의 달성했습니다.

프로그램 저장에 사용

많은 저장된 프로그램 컴퓨터들은 컴퓨터의 전원이 켜지거나 실행이 시작될 때 실행되는 초기 프로그램을 저장하기 위해 비휘발성 저장소(즉[b], 전원이 제거될 때 데이터를 유지하는 저장소)의 형태를 사용합니다. 마찬가지로, 사소한 것이 아닌 모든 컴퓨터는 실행되는 동안 상태의 변화를 기록하기 위해 어떤 형태의 변형 메모리가 필요합니다.

읽기 전용 메모리의 형태는 1948년 이후 ENIAC과 같은 초기 저장 프로그램 컴퓨터의 프로그램을 위한 비휘발성 스토리지로 사용되었습니다. (그 전까지는 모든 프로그램을 기계에 수동으로 연결해야 했기 때문에 며칠에서 몇 주가 걸릴 수 있었기 때문에 저장 프로그램 컴퓨터가 아니었습니다.) 읽기 전용 메모리는 저장된 값을 읽기 위한 메커니즘만 필요했고, 제자리에서 변경하지 않았기 때문에 구현이 더 간단했습니다. 따라서 매우 조잡한 전자 기계 장치로 구현할 수 있었습니다(아래의 역사적 예 참조). 1960년대에 집적 회로가 등장하면서 ROM과 이에 대응하는 정적 RAM은 모두 실리콘 칩의 트랜지스터 배열로 구현되었지만, ROM 메모리 셀은 SRAM 메모리 셀보다 적은 수의 트랜지스터를 사용하여 구현될 수 있었습니다. 왜냐하면 후자는 내용물을 유지하기 위해 래치(5-20개의 트랜지스터로 구성됨)가 필요하기 때문입니다. ROM 셀은 비트 라인을 워드 라인에 연결하는 하나의 트랜지스터의 부재(논리 0) 또는 존재(논리 1)로 구성될 수 있습니다.[12] 결과적으로 ROM은 수년간 RAM보다 낮은 비트당 비용으로 구현될 수 있었습니다.

1980년대의 대부분의 가정용 컴퓨터들은 자기 디스크 드라이브와 같은 다른 형태의 비휘발성 스토리지가 너무 비싸서 ROM에 기본적인 인터프리터나 운영 체제를 저장했습니다. 예를 들어, 코모도어 64에는 64KB의 RAM과 20KB의 ROM이 기본 인터프리터와 커널 운영 체제를 포함하고 있었습니다. IBM PC XT와 같은 이후의 가정용 또는 사무실용 컴퓨터에는 종종 자기 디스크 드라이브와 더 많은 양의 RAM이 포함되어 있어 운영 체제를 디스크에서 RAM으로 로드할 수 있으며 최소한의 하드웨어 초기화 코어와 부트로더만 ROM(IBM 호환 컴퓨터에서 BIOS로 알려져 있음)에 남아 있습니다. 이 배열은 더 복잡하고 쉽게 업그레이드할 수 있는 운영 체제를 가능하게 했습니다.

현대 PC에서 "ROM"은 프로세서의 기본 부트스트래핑 펌웨어뿐만 아니라 그래픽 카드, 하드 디스크 드라이브, 솔리드 스테이트 드라이브, 광학 디스크 드라이브, TFT 스크린 등과 같은 자체 장치를 시스템에서 내부적으로 제어하는 데 필요한 다양한 펌웨어를 저장하는 데 사용됩니다. 오늘날 이러한 "읽기 전용" 메모리, 특히 BIOS/UEFI는 펌웨어 업그레이드의 필요성이 대두되는 경우 이를 위해 EEPROM 또는 플래시 메모리(아래 참조)로 대체되는 경우가 많습니다. 그러나 간단하고 성숙한 서브 시스템(예를 들어 메인 보드의 집적 회로에 있는 키보드 또는 일부 통신 컨트롤러)은 마스크 ROM 또는 OTP(일회 프로그래밍 가능)를 사용할 수 있습니다.

임베디드 시스템에는 ROM과 플래시와 같은 후속 기술이 널리 보급되어 있습니다. 산업용 로봇부터 가전제품, 가전제품(MP3플레이어, 셋톱박스 등)에 이르기까지 모든 것이 특정 기능을 위해 설계되었지만 범용 마이크로프로세서를 기반으로 합니다. 일반적으로 소프트웨어가 하드웨어와 긴밀하게 연결되어 있기 때문에 이러한 장치에서는 프로그램 변경이 거의 필요하지 않습니다(일반적으로 비용, 크기 또는 전력 소비의 이유로 하드 디스크가 부족합니다). 2008년 현재 대부분의 제품은 마스크 ROM 대신 플래시를 사용하고 있으며, 많은 제품은 펌웨어 업데이트를 위해 PC에 연결할 수 있는 몇 가지 수단을 제공하고 있습니다. 예를 들어 디지털 오디오 플레이어는 새로운 파일 형식을 지원하도록 업데이트될 수 있습니다. 일부 취미주의자들은 새로운 목적을 위해 소비자 제품을 재프로그래밍하기 위해 이 유연성을 이용했습니다. 예를 들어, iPodLinux 및 OpenWrt 프로젝트를 통해 사용자는 MP3 플레이어와 무선 라우터에서 완전한 기능을 갖춘 리눅스 배포판을 각각 실행할 수 있었습니다.

ROM은 암호 데이터의 이진 저장에도 유용한데, 이는 교체가 어렵기 때문이며, 이는 정보 보안을 강화하기 위해 바람직할 수 있습니다.

데이터 저장에 사용

ROM(적어도 유선 마스크 형태)은 수정할 수 없으므로 장치 수명 동안 수정이 필요하지 않을 것으로 예상되는 데이터를 저장하는 데만 적합합니다. 이를 위해 ROM은 수학적 및 논리적 기능을 평가하기 위한 룩업 테이블을 저장하는 데 많은 컴퓨터에서 사용되어 왔습니다(예를 들어, 부동 소수점 단위는 더 빠른 계산을 위해 사인 함수를 표로 나타낼 수 있습니다). 이는 특히 RAM에 비해 CPU가 느리고 ROM이 저렴할 때 효과적이었습니다.

특히 초기 개인용 컴퓨터의 디스플레이 어댑터는 비트맵 글꼴 문자의 테이블을 ROM에 저장했습니다. 이는 일반적으로 텍스트 표시 글꼴을 대화식으로 변경할 수 없음을 의미합니다. 이는 IBM PC XT에서 사용할 수 있는 CGA 어댑터와 MDA 어댑터 모두에 해당되었습니다.

이렇게 적은 양의 데이터를 저장하기 위해 ROM을 사용하는 것은 현대의 범용 컴퓨터에서 거의 완전히 사라졌습니다. 그러나 NAND Flash는 파일의 대용량 저장 또는 2차 저장을 위한 매체로서 새로운 역할을 맡게 되었습니다.

종류들

소거 창을 통해 다이 및 와이어 본드가 선명하게 보이는 최초의 EPROM, Intel 1702.

공장프로그래밍

Mask ROM은 컨텐츠가 사용자가 아닌 집적 회로 제조업체에서 프로그래밍한 읽기 전용 메모리입니다. 원하는 메모리 콘텐츠는 고객이 장치 제조업체에 제공합니다. 원하는 데이터는 메모리 칩의 상호 연결을 최종 금속화하기 위해 사용자 지정 포토마스크/마스크 층으로 변환됩니다(따라서 이름).

마스크 ROM은 다음과 같이 여러 가지 방법으로 만들 수 있습니다. 이 모든 방법은 트랜지스터가 그리드에서 처리될 때 전기적 반응을 변경하는 것을 목표로 합니다.

  • NOR 구성의 트랜지스터가 있는 ROM에서는 포토마스크를 사용하여 그리드의 특정 영역만을 트랜지스터로 정의하고, 따라서 그리드에 연결된 모든 트랜지스터의[2] 일부만 금속으로 채우므로 연결된 트랜지스터가 주소 지정 시 다른 전기적 반응을 일으키는 그리드를 만듭니다. 트랜지스터가 연결되지 않은 그리드의 공간보다 연결된 트랜지스터는 1을 나타내고 연결되지 않은 트랜지스터는 0 또는 그 반대일 수 있습니다. 이것은 데이터가 있는 마스크 하나만 필요하기 때문에 가장 저렴하고 빠른 마스크 ROM을[2] 만드는 방법이며, ROM의 다른 부분에 비해 특징이 상대적으로 클 수 [2]있는 금속화 계층에서 수행되므로 모든 마스크 ROM 유형 중 밀도가 가장 낮습니다. 이를 접촉 프로그래밍 ROM이라고 합니다. NAND 구성의 ROM에서 이것은 메탈 레이어 프로그래밍으로 알려져 있으며 마스크는 트랜지스터를 단락시키는 대신 트랜지스터를 둘러싼 영역을 금속으로 채울 위치를 정의합니다. 단락되지 않은 트랜지스터는 0을 나타내고 1은 1을 나타내거나 그 반대를 나타낼 수 있습니다.[13]
  • 두 개의 마스크를 사용하여 트랜지스터에 대한 두 가지 유형의 이온 주입 영역을 정의하고 그리드에서 주소를 지정할 때 전기적 특성을 변경하고 두 가지 유형의 트랜지스터를 정의합니다.[2] 트랜지스터 유형은 1비트를 나타내는지 0비트를 나타내는지 정의합니다. 하나의 마스크는 한 가지 유형의 이온 주입("1" 트랜지스터)을 증착할 위치를 정의하고, 다른 하나는 다른 하나("0" 트랜지스터)를 증착할 위치를 정의합니다. 이를 전압 임계값 ROM(Voltage Threshold ROM)이라고 하는데, 이는 서로 다른 이온 주입 유형이 트랜지스터의 전압 임계값을 정의하기 때문이며, 0 또는 1을 정의하는 트랜지스터의 전압 임계값입니다. NAND 및 NOR 구성과 함께 사용할 수 있습니다. 이 기술은 이온 주입 영역을 광학적으로 구별하기 [13]어렵기 때문에 내용물의 광학 판독에 대한 높은 수준의 저항력을 제공하며, 이는 ROM과 현미경의 디캡핑으로 시도될 수 있습니다.
  • 트랜지스터의 게이트 산화물에 대해 두 가지 두께를 [2]사용하고 마스크를 사용하여 한 두께의 산화물을 증착할 위치를 정의하고 다른 마스크를 사용하여 다른 두께의 산화물을 증착합니다. 트랜지스터는 두께에 따라 다른 전기적 특성을 가질 수 있으므로 1 또는 0을 나타냅니다.
  • 여러 마스크를 사용하여 그리드에서 트랜지스터 자체의 유무를 정의합니다. 존재하지 않는 트랜지스터를 다루는 것은 0으로 해석될 수 있으며, 트랜지스터가 존재하는 경우 1로 해석될 수도 있고, 그 반대의 경우도 있습니다. 이것을 활성 계층 프로그래밍이라고 합니다.[13]

마스크 ROM 트랜지스터는 NOR 또는 NAND 구성으로 배열될 수 있으며 각 비트가 하나의 트랜지스터로만 표현되므로 가능한 가장 작은 셀 크기 중 하나를 달성할 수 있습니다. NAND는 NOR보다 높은 스토리지 밀도를 제공합니다. OR 구성도 가능하지만 NOR과 비교하면 트랜지스터를ss V 대신 V에만cc 연결합니다.[13] 예전에는 마스크 ROM이 가장 저렴했고, 가장 단순한 반도체 메모리 소자로서, 오직 하나의 금속층과 하나의 폴리실리콘층을 가지고 있어 가장 높은[2] 제조 수율(제조 실행당 작업 장치 수가 가장 높음)을 가진 반도체 메모리의 종류입니다.

프로젝트의 개발 단계에서 UV-EPROM 또는 EEPROM과 같은 다시 쓰기 가능한 비휘발성 메모리를 사용하고 코드가 완료되면 마스크 ROM으로 전환하는 것이 일반적인 방법입니다. 예를 들어 Atmel 마이크로컨트롤러는 EEPROM과 마스크 ROM 형식으로 제공됩니다.

마스크 ROM의 가장 큰 장점은 비용입니다. 비트당 마스크 ROM은 다른 종류의 반도체 메모리보다 컴팩트했습니다. 집적 회로의 가격은 크기에 따라 크게 달라지기 때문에 마스크 ROM은 다른 종류의 반도체 메모리보다 훨씬 저렴합니다.

하지만 1회 마스킹 비용이 비싸고 설계부터 제품 단계까지 턴어라운드 시간이 오래 걸립니다. 설계 오류는 비용이 많이 듭니다. 데이터 또는 코드에 오류가 발견되면 마스크 ROM은 쓸모가 없으므로 코드 또는 데이터를 변경하려면 교체해야 합니다.[14]

2003년 현재 대부분의 마스크 ROM 칩을 생산하는 회사는 삼성전자, NEC Corporation, Oki Electric Industry, 그리고 Macronix입니다.[15][needs update]

일부 집적 회로에는 마스크 ROM만 포함되어 있습니다. 다른 집적 회로에는 마스크 ROM뿐만 아니라 다양한 다른 장치가 포함되어 있습니다. 특히, 많은 마이크로프로세서들은 마이크로코드를 저장하기 위해 마스크 ROM을 가지고 있습니다. 일부 마이크로컨트롤러에는 부트로더 또는 모든 펌웨어를 저장할 수 있는 마스크 ROM이 있습니다.

고전적인 마스크 프로그램 ROM 칩은 저장할 데이터를 물리적으로 인코딩하는 집적 회로이므로 제작 후 내용 변경이 불가능합니다.

레이저를 사용하여 ROM의 일부 다이오드의 전기적 특성을 변경하거나 레이저를 사용하여 마스크를 사용하지 않고 일부 폴리실리콘 링크만 절단하여 Laser ROM의 내용을 작성할 수도 있습니다.[16][17][13]

현장 프로그래밍 가능

  • PROM(프로그래머블 읽기 전용 메모리) 또는 OTP(One-Time programmable ROM)는 PROM 프로그래머라는 특수 장치에 기록되거나 이를 통해 프로그래밍될 수 있습니다. 일반적으로 이 장치는 칩 내의 내부 링크(퓨즈 또는 안티퓨즈)를 영구적으로 파괴하거나 생성하기 위해 고전압을 사용합니다. 결과적으로 PROM은 한 번만 프로그래밍할 수 있습니다.
  • 삭제 가능한 프로그래밍 가능 읽기 전용 메모리(EPROM)는 강한 자외선(일반적으로 10분 이상)에 노출되면 삭제할 수 있으며, 일반적인 전압보다 더 높은 전압이 필요한 프로세스로 다시 작성할 수 있습니다. 자외선에 반복적으로 노출되면 결국 EPROM이 마모되지만 대부분의 EPROM 칩의 내구성은 소거 및 재프로그래밍의 1000 사이클을 초과합니다. EPROM 칩 패키지는 종종 UV 광이 들어오도록 하는 두드러진 석영 "창"으로 식별될 수 있습니다. 프로그래밍 후에는 일반적으로 실수로 삭제되는 것을 방지하기 위해 창을 레이블로 덮습니다. 일부 EPROM 칩은 포장되기 전에 공장에서 삭제되며 윈도우가 포함되지 않습니다. 이들 칩은 효과적으로 PROM입니다.
  • EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)은 EPROM과 유사한 반도체 구조를 기반으로 하지만 전체 내용(또는 선택된 뱅크)을 전기적으로 지우고 다시 쓸 수 있도록 하여 컴퓨터에서 제거할 필요가 없습니다(범용이든 카메라에 내장된 컴퓨터든 MP3 플레이어든). 등). EEPROM을 쓰거나 점멸하는 것은 ROM에서 읽거나 RAM으로 쓰는 것보다 훨씬 느립니다(비트당 밀리초).
    • 전기적으로 변경 가능한 읽기 전용 메모리(EAROM)는 한 번에 한 개 또는 몇 개의 비트를 수정할 수 있는 EEPROM 유형입니다.[18] 쓰기는 매우 느린 프로세스이며 읽기 액세스에 사용되는 것보다 더 높은 전압(보통 약 12V)이 다시 필요합니다. EAROM은 빈번하지 않고 부분적인 개서만 필요한 응용 프로그램을 대상으로 합니다. EAROM은 중요한 시스템 설정 정보를 위한 비휘발성 스토리지로 사용될 수 있습니다. 많은 애플리케이션에서 EAROM은 주전원으로 공급되고 리튬 배터리로 백업되는 CMOS RAM으로 대체되었습니다.
    • 플래시 메모리(또는 간단히 플래시)는 1984년에 발명된 현대식 EEPROM입니다. 플래시 메모리는 일반 EEPROM보다 빠르게 지우고 다시 쓸 수 있으며, 새로운 디자인은 매우 높은 내구성(1,000,000 사이클 초과)을 특징으로 합니다. 현재의 NAND 플래시는 실리콘 칩 면적을 효율적으로 활용하여 2007년 기준으로 32GB의 용량을 가진 개별 IC를 생산하고 있습니다. 이러한 기능은 내구성과 물리적 내구성과 함께 NAND 플래시가 일부 애플리케이션(USB 플래시 드라이브 등)에서 마그네틱을 대체할 수 있도록 해주었습니다. NOR 플래시 메모리는 오래된 ROM 유형의 대체물로 사용될 때 플래시 ROM 또는 플래시 EEPROM으로 불리기도 하지만 빠르고 자주 수정할 수 있는 기능을 활용하는 애플리케이션에서는 그렇지 않습니다.

쓰기 방지 기능을 적용함으로써 일부 재프로그램 가능한 ROM 유형이 읽기 전용 메모리가 될 수 있습니다.

기타기술

솔리드 스테이트 IC 기술을 기반으로 하지 않는 비휘발성 메모리에는 다음과 같은 다른 유형이 있습니다.

IBM System 360/20의 Transformer Matrix ROM(TROS)
  • 다이오드 매트릭스 ROM, 1960년대에 많은 컴퓨터에서 소량으로 사용되었으며 단말기용 전자 탁상 계산기와 키보드 인코더. 이 ROM은 인쇄회로기판의 워드라인 트레이스와 비트라인 트레이스의 매트릭스 사이의 선택된 위치에 이산 반도체 다이오드를 설치하여 프로그래밍되었습니다.
  • 저항기, 커패시터 또는 변압기 매트릭스 ROM은 1970년대까지 많은 컴퓨터에서 사용되었습니다. 다이오드 매트릭스 ROM과 마찬가지로 워드 라인과 비트 라인의 매트릭스 사이의 선택된 위치에 구성 요소를 배치하여 프로그래밍했습니다. ENIAC의 Function Tables는 수동으로 회전 스위치를 설정하여 프로그래밍한 저항 매트릭스 ROM이었습니다. IBM System/360의 다양한 모델과 복잡한 주변 장치들은 마이크로코드를 커패시터(360/50 및 360/65의 균형 잡힌 커패시터 읽기 전용 저장을 위한 BCROS 또는 360/30의 카드 커패시터 읽기 전용 저장을 위한 CCROS) 또는 트랜스포머(360/20의 트랜스포머 읽기 전용 저장을 위한 TROS)에 저장했습니다. 360/40 및 기타) 매트릭스 ROM.
  • 크기와 무게가 중요한 곳에서 사용되는 변압기 매트릭스 ROM 기술의 한 형태인 코어 로프. 이것은 나사/MIT의 아폴로 우주선 컴퓨터, DEC의 PDP-8 컴퓨터, 휴렛패커드 9100A 계산기 등에 사용되었습니다. 이런 유형의 ROM은 페라이트 변압기 코어 내부 또는 외부에 "워드 라인 와이어"를 짜서 손으로 프로그래밍했습니다.[19]
  • 다이아몬드 링은 와이어가 감지 장치로만 기능하는 일련의 큰 페라이트 링을 통해 나사산으로 연결되는 저장소입니다. 이것들은 TXE 전화 교환에 사용되었습니다.

스피드

RAM 대 ROM의 상대적인 속도는 시간이 지남에 따라 달라졌지만, 2007년 현재 대형 RAM 칩은 대부분의 ROM보다 더 빨리 읽을 수 있습니다. 이러한 이유로 ROM 콘텐츠는 처음 사용하기 전에 RAM에 복사되거나 음영 처리된 후 RAM에서 읽힙니다.

쓰기

전기적으로 수정할 수 있는 ROM의 경우, 전통적으로 쓰기 속도가 읽기 속도보다 훨씬 느렸고, 비정상적으로 높은 전압, 쓰기 가능한 신호를 적용하기 위한 점퍼 플러그의 움직임, 특수 잠금/잠금 해제 명령 코드가 필요할 수 있습니다. 최신 NAND 플래시를 사용하여 SSD에서 최대 10GB/s의 속도로 다시 쓰기 가능한 ROM 기술 중 최고의 쓰기 속도를 달성할 수 있습니다. 이는 소비자 및 기업용 솔리드 스테이트 드라이브와 고사양 모바일 장치용 플래시 메모리 제품에 대한 투자 증가로 인해 가능해졌습니다. 기술적인 수준에서 이러한 이점은 컨트롤러 설계와 스토리지, 대용량 DRAM 읽기/쓰기 캐시의 사용, 하나 이상의 비트(DLC, TLC 및 MLC)를 저장할 수 있는 메모리 셀의 구현 모두에서 병렬성을 증가시킴으로써 달성되었습니다. 후자의 접근 방식은 오류가 발생하기 쉽지만, 이는 과도한 프로비저닝(드라이브 컨트롤러에서만 볼 수 있는 제품에 예비 용량 포함)과 드라이브 펌웨어의 읽기/쓰기 알고리즘이 점점 더 정교해짐에 따라 크게 완화되었습니다.

내구성 및 데이터 보존

EPROM

전기 절연 층을 통해 플로팅 트랜지스터 게이트로 전자를 강제로 통과시켜 쓰기 때문에 다시 쓸 수 있는 ROM은 절연이 영구적으로 손상되기 전에 제한된 수의 쓰기 및 소거 사이클만 견딜 수 있습니다. 초기 EPROM에서는 쓰기 주기가 1,000회 정도만 지나면 이러한 현상이 발생할 수 있는 반면, 최신 Flash EEPROM에서는 내구성이 1,000,000을 초과할 수 있습니다. 내구성이 제한적일 뿐만 아니라 비트당 비용도 높다는 것은 플래시 기반 스토리지가 가까운 미래에 자기 디스크 드라이브를 완전히 대체할 것 같지 않다는 것을 의미합니다.[citation needed]

ROM이 정확하게 판독 가능한 시간은 쓰기 사이클링에 의해 제한되지 않습니다. 메모리 셀 트랜지스터들의 플로팅 게이트들로부터 누설되는 전하에 의해 EPROM, EAROM, EEPROM 및 플래시의 데이터 보유는 시간 제한될 수 있습니다. 1980년대 중반 초기 세대의 EEPROM은 일반적으로 5년 또는 6년 데이터 보존을 이유로 들었습니다. 2020년 EEPROM의 제안을 검토한 결과, 제조업체들은 100년 데이터 보존을 이유로 들었습니다. 불리한 환경에서는 유지 시간이 단축됩니다(누출은 고온이나 방사선에 의해 가속됩니다). 마스크드 ROM 및 퓨즈/안티퓨즈 PROM은 데이터 유지가 집적 회로의 전기적 영구성보다는 물리적 영구성에 따라 달라지기 때문에 이러한 영향을 받지 않습니다. 그러나 일부 시스템에서는 퓨즈 재성장이 한때 문제가 되었습니다.[20]

콘텐츠 이미지

메인기사 : ROM영상

ROM 칩의 내용은 특수 하드웨어 장치와 관련 제어 소프트웨어로 추출할 수 있습니다. 이 관행은 주요 예로서 오래된 비디오 게임 콘솔 카트리지의 내용을 읽는 데 일반적입니다. 또 다른 예는 오래된 컴퓨터나 다른 장치에서 펌웨어/OS ROM을 백업하는 것입니다. 많은 경우 원래 칩은 PROM이므로 사용 가능한 데이터 수명을 초과할 위험이 있습니다.

이렇게 생성된 메모리 덤프 파일은 ROM 이미지 또는 약칭 ROM으로 알려져 있으며, 예를 들어 새 카트리지를 생성하거나 콘솔 에뮬레이터에서 재생하기 위한 디지털 파일로 복제 ROM을 생성하는 데 사용할 수 있습니다. ROM 이미지라는 용어는 대부분의 콘솔 게임이 ROM 칩을 포함하는 카트리지에 배포되었을 때 시작되었지만, CD-ROM 또는 기타 광학 미디어에서 배포되는 새로운 게임의 이미지에 여전히 적용될 정도로 널리 사용되었습니다.

상업용 게임, 펌웨어 등의 ROM 이미지에는 일반적으로 저작권이 있는 소프트웨어가 포함되어 있습니다. 저작권이 있는 소프트웨어를 무단으로 복사하여 배포하는 것은 많은 국가에서 저작권법을 위반하는 것이지만 백업 목적으로 복제하는 것은 위치에 따라 공정한 사용으로 간주될 수 있습니다. 어쨌든, 보존/공유 목적으로 이러한 소프트웨어의 유통 및 거래에 종사하는 번창하는 커뮤니티가 있습니다.

타임라인

참고 항목: 플래시 메모리 § 타임라인, 랜덤 액세스 메모리 § 타임라인 및 트랜지스터 수 § 메모리
도입일자 칩명 용량(비트) ROM형 모스펫 제조업체 과정 지역 Ref
1956 ? ? PROM ? 아르마 ? ? [3][4]
1965 ? 256비트 롬 양극성 TTL 실베니아 ? ? [21]
1965 ? 1kb 롬 모스 제너럴 마이크로일렉트로닉스 ? ?
1969 3301 1kb 롬 양극성 인텔 ? ? [21]
1970 ? 512비트 PROM 바이폴라 TTL 방사능 ? ? [7]
1971 1702 2kb EPROM 정적 MOS(실리콘게이트) 인텔 ? 15mm² [7][22]
1974 ? 4kb 롬 모스 AMD, 제너럴 인스트루먼트 ? ? [21]
1974 ? ? EAROM 엠노스 일반 인스트루먼트 ? ? [7]
1975 2708 8kb EPROM NMOS (FGMOS) 인텔 ? ? [23][24]
1976 ? 2kb EEPROM 모스 도시바 ? ? [25]
1977 µCOM-43 (PMOS) 16kb PROM PMOS 선관위 ? ? [26]
1977 2716 16kb EPROM TTL 인텔 ? ? [27][28]
1978 EA8316F 16kb 롬 NMOS 일렉트로닉 어레이 ? 436mm² [21][29]
1978 µCOM-43 (CMOS) 16kb PROM CMOS 선관위 ? ? [26]
1978 2732 32kb EPROM NMOS(HMOS) 인텔 ? ? [23][30]
1978 2364 64kb 롬 NMOS 인텔 ? ? [31]
1980 ? 16kb EEPROM NMOS 모토로라 4,000nm ? [23][32]
1981 2764 64kb EPROM NMOS (HMOS II) 인텔 3,500nm ? [23][32][33]
1982 ? 32kb EEPROM 모스 모토로라 ? ? [32]
1982 27128 128kb EPROM NMOS (HMOS II) 인텔 ? ? [23][32][34]
1983 ? 64kb EPROM CMOS 시그네틱스 3,000nm ? [32]
1983 27256 256kb EPROM NMOS(HMOS) 인텔 ? ? [23][35]
1983 ? 256kb EPROM CMOS 후지쯔 ? ? [36]
1984년1월 MBM 2764 64kb EEPROM NMOS 후지쯔 ? 528mm² [37]
1984 ? 512kb EPROM NMOS AMD 1700nm ? [32]
1984 27512 512kb EPROM NMOS(HMOS) 인텔 ? ? [23][38]
1984 ? 1Mb EPROM CMOS 선관위 1,200nm ? [32]
1987 ? 4Mb EPROM CMOS 도시바 800nm ? [32]
1990 ? 16Mb EPROM CMOS 선관위 600nm ? [32]
1993 ? 8Mb MROM CMOS 현대 ? ? [39]
1995 ? 1Mb EEPROM CMOS 히타치 ? ? [40]
1995 ? 16Mb MROM CMOS AKM, 히타치 ? ? [40]

참고 항목

메모들

  1. ^ 일부 이산 컴포넌트 ROM은 변압기를 추가 및 제거함으로써 기계적으로 변경될 수 있습니다. 그러나 ICROM은 기계적으로 변경할 수 없습니다.
  2. ^ "초기 프로그램 로드"(IPL)와 같은 다른 용어도 사용됩니다.

참고문헌

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