Компьютерлер және кез-келген электроника күрделі құрылғылар болып табылады, олардың қағидалары әрқашан қарапайым адамдарға түсініксіз. ROM деген не және ол не үшін қажет? Көптеген адамдар бұл сұраққа жауап бере алмайды. Осы түсінбеушілікті түзейік.
ROM деген не?
Олар қайда және олар қайда қолданылады? Тұрақты естеліктер (ROM) - ұшқыр емес жад. Технологиялық түрде олар микросхема ретінде жүзеге асырылады. Сонымен қатар біз ROM шифрын қысқарту туралы білдік. Құрылғылар пайдаланушы енгізген ақпаратты және орнатылған бағдарламаларды сақтауға арналған. Тұрақты жад құрылғысында құжаттарды, әуендерді, суреттерді табуға болады - яғни, Бірнеше ай немесе тіпті жылдар бойы сақталуы керек нәрсе. Қолданылатын құрылғыға байланысты жад көлемі бірнеше килобайтқа (термомайтер сияқты бір кремний кристалына ие ең қарапайым құрылғыларда) терабайттарға қарай өзгеруі мүмкін. ROM дискінің көлемі - соғұрлым көп нысандарды сақтауға болады. Көлемі деректердің көлеміне тікелей пропорционалды. Егер сіз ROM-тің қандай екендігі туралы сұраққа жауап берсеңіз, онда сіз жауап беруіңіз керек: ол DC кернеуіне тәуелді емес деректер қоры .
Негізгі тұрақты сақтау құрылғылары ретінде қатты дискілер
Сұрақ бойынша, ROM дегеніміз не? Енді олар туралы не айту керек. Негізгі тұрақты сақтау құрылғысы - қатты дискілер. Олар қазіргі заманғы компьютерлерде. Олар ақпараттың жинақталуының кең мүмкіндіктеріне байланысты пайдаланылады. Бірақ мультиплексорларды қолданатын бірнеше ROM бар (олар микроконтроллерлер, алғашқы жүктеушілер және басқа ұқсас электрондық механизмдер). Егжей-тегжейлі зерделеу арқылы ROM құндылығын түсіну ғана емес. Басқа терминдерді деформациялау, тақырыпты талқылау үшін қажет.
Флэш-технологиялар арқылы ROM мүмкіндіктерін кеңейту және қосу
Егер стандартты жад көлемі пайдаланушы үшін жеткіліксіз болса, деректерді сақтау саласында қамтамасыз етілген ROM мүмкіндігінің қосымша кеңейтуін пайдалана аласыз. Бұл жад карталарында және USB флэш дискілерінде іске асырылған заманауи технологиялар арқылы жасалады. Олар қайта пайдалану принципіне негізделген. Басқаша айтқанда, олар туралы деректер жойылуы және ондаған және жүздеген мың рет жазылуы мүмкін.
Тұрақты сақтау құрылғысы дегеніміз не?
ROM ROM-A (бағдарламаларды сақтау үшін) және ROM-E (бағдарламаларды шығару үшін) ретінде белгіленген екі бөліктен тұрады. Тұрақты А типті сақтау құрылғысы - мекен-жай сымдарын пайдаланып тіктелген диод-трансформаторлық жиым. Бұл ROM бөлімі негізгі функцияны орындайды. Толтырма ROM шығарылатын материалға байланысты болады (перфораторлы және магниттік таспалар, пышақты карталар, магниттік дискілер, барабандар, феррит кеңестер, диэлектриктер және олардың электростатикалық зарядтардың жинақталуының қасиеттері).
ROM-ның схемалық құрылымы
Электрониканың бұл нысаны құрылғының түрінде ұсынылған, ол сыртқы түрдегі бір таңбалы ұяшықтардың белгілі бір санын қосады. Чиптің ықтимал күрделілігіне қарамастан, шамалы мөлшерде аз мүмкіндіктер бар сияқты көрінеді. Белгілі бір битты есте сақтау кезінде корпусқа (нөл жазылған кезде) немесе қуат көзіне (бірлік жазылған кезде) тығыздалады. Тұрақты жад құрылғыларындағы жад ұяшықтарының санын арттыру үшін, чиптер параллель қосылған болуы мүмкін. Сонымен, өндірушілер заманауи өнімді алу үшін жасаңыз, себебі жоғары сапалы ROM чипі нарықта бәсекеге қабілетті болуға мүмкіндік береді.
Технологияның әр түрлі бөлімдерінде пайдаланылған кезде жады көлемі
Жадтың көлемі ROM түріне және мақсаттарына байланысты өзгеріп отырады. Осылайша, кір жуғыш машиналар немесе тоңазытқыштар сияқты қарапайым тұрмыстық құрылғыларда микроконтроллерлер орнатылған болуы мүмкін (олардың бірнеше ондаған килобайттары бар) және сирек жағдайларда күрделі нәрсе орнатылады. Мұнда үлкен мөлшердегі ROM-ді пайдалану мағынасыз, өйткені электроника саны аз, ал технология күрделі есептеулерді қажет етпейді. Қазіргі заманғы теледидарлар үшін сізге неғұрлым жетілген нәрсе керек. Күрделілік шыңы компьютерлер мен серверлер сияқты компьютерлік технологиялар, кем дегенде, бірнеше гигабайттардан (15 жыл бұрын шығарылған) ондаған және жүздеген терабайт ақпаратқа қол жеткізе алатын компьютерлер.
Masked ROM
Жазуды металдандыру үрдісі мен маска арқылы жүзеге асырылған жағдайларда мұндай оқуға арналған жад құрылғысы маска деп аталады. Ондағы жад ұяшықтарының мекен-жайы 10 түйреуішке беріледі және белгілі бір чип арнайы CS сигналы арқылы таңдалады. Осы типтегі ROM бағдарламасын фабрикаларда жүзеге асырады, соның арқасында шағын және орташа көлемдегі өндіріс пайдасыз және өте қолайсыз. Бірақ ауқымды өндірісте олар үнемі үнемі сақтау құрылғыларының арасында ең арзан, ол оларды танымал етеді.
Жиынтық матрицада жалпы массалық айырмашылықтардан схематикалық жолмен өткізгіштер түйістері поликристалды кремнийден жасалынатын көпіршіктермен ауыстырылады. Өндіріс кезеңінде барлық секіргіштер жасалып, компьютер логикалық бірліктер барлық жерде жазылған деп есептейді. Дайындық бағдарламасында кернеудің күшеюі, оның көмегімен логикалық бірліктер қалдырылады. Төмен кернеулер қолданылған кезде, секіргіштер буланып, компьютерде логикалық нөл бар екендігін айтады. Осы принцип бойынша бағдарламаланатын оқуға арналған естеліктер жұмыс істейді.
Бағдарламаланатын оқуға арналған естеліктер
ЭПРОМ өндіріс процесінде өте ыңғайлы болды, олар орта және шағын өндіріс үшін пайдаланылуы мүмкін. Бірақ мұндай құрылғылардың шектеулері бар, сондықтан бағдарламаны тек бір рет жаза аласыз (бұл секіргіштер бірден және бәрібір буланып кетеді). Тұрақты сақтау құрылғысын бірнеше рет пайдалану мүмкіндігі болмағандықтан, ол дұрыс емес жазылған болса, оны тастау керек. Нәтижесінде, барлық өндірілген жабдықтардың құны өсуде. Өндіріс циклінің жетілдірілмегендігіне байланысты, бұл мәселе жады құрылғыларын әзірлеушілердің ақыл-ойларымен толығымен айналысты. Осындай жағдайдан шығу ROM-тің дамуы болды, оны бірнеше рет бағдарламалауға болады.
Ультракүлгін немесе электрлік өшіруге арналған ROM
Олар «ультра күлгін немесе электрмен өшірілген тұрақты жады» сияқты құрылғыларды алды. Олар жады клеткаларының арнайы құрылымы бар жад матрицасының негізінде құрылады. Мәселен, әрбір ұяшық - MOSFET, онда қақпақ поликристалды кремнийден жасалған. Бұл алдыңғы нұсқаға ұқсайды, дұрыс? Бірақ осы ROM-дің ерекшелігі кремнийдің қосымша оқшаулайтын қасиеттері бар кремний диоксиді бар диэлектрикпен қоршалған. Мұнда пайдалану принципі ондаған жылдар бойы сақталуы мүмкін индукциялық зарядтың мазмұнына негізделеді. Жою үшін мүмкіндіктер бар. Мәселен, ультрафиолет ROM құрылғысы үшін ультракүлгін сәулелер сыртқыдан (ультра күлгін шамдар және т.б.) соққы беру керек. Әлбетте, қарапайымдылық тұрғысынан электр өшіруге болатын тұрақты естеліктерді пайдалану оңтайлы болып табылады, өйткені оларды қосу үшін кернеуді қолдану қажет. Көптеген адамдар көре алатын флеш-жинақтағыш дискілерде электрлік өшіру принципі сәтті іске асырылды.
Бірақ мұндай жасушалық құрылымды қоспағанда, мұндай ROM схемасы әдеттегі маскирленген тұрақты сақтау құрылғысынан құрылымдық түрде ерекшеленбейді. Кейде мұндай құрылғылар қайта бағдарламаланатын деп аталады. Бірақ, барлық артықшылықтармен, ақпаратты жою жылдамдығына белгілі бір шектеулер бар: бұл əрекет əдетте шамамен 10-30 минутты алады.
Қайта жазу мүмкіндігіне қарамастан, қайта бағдарламаланатын құрылғыларда пайдалануға шектеулер бар. Осылайша ультракүлгін тазарту электроникасы 10-нан 100-ге дейін қайта жазылады. Сонан соң радиацияның жойқын әсерлері олар жұмыс істемей қалады. Қосымша порттар үшін BIOS бағдарламалары, бейне және дыбыс карталары үшін сақтау сияқты элементтерді пайдалануды көре аласыз. Бірақ электрлік өшіру принципі қайта жазуға қатысты оңтайлы болып табылады. Осылайша, әдеттегі құрылғылардағы қайта жазу саны 100 000-нан 500 000-ға дейін! Жұмыс істей алатын және одан көп жұмыс істейтін бөлек ROM-құрылғылар бар, бірақ көптеген пайдаланушыларға қажет емес.