Персоналните компютри имат четири нива на йерархична памет:

микропроцесорна памет;

Главна памет;

регистрирайте кеш памет;

външна памет.

Паметта на микропроцесора е разгледана по-горе. Основната памет е предназначена за съхраняване и бърз обмен на информация с други компютърни устройства. Функции на паметта:

получаване на информация от други устройства;

запомняне на информация;

издаване на информация при поискване към други устройства на машината.

Основната памет съдържа два вида устройства за съхранение:

ROM - памет само за четене;

RAM е памет с произволен достъп.

ROM е проектиран да съхранява постоянна програмна и справочна информация. Данните се въвеждат в ROM по време на производството. Информацията, съхранена в ROM, може само да се чете, но не и да се променя.

ROM съдържа:

програма за управление на процесора;

програма за стартиране и изключване на компютър;

програми за тестване на устройства, които проверяват правилната работа на неговите модули всеки път, когато включите компютъра;

програми за управление на дисплей, клавиатура, принтер, външна памет;

информация за това къде се намира операционната система на диска.

ROM е енергонезависима памет; информацията се запазва в нея, когато захранването е изключено.

RAM е предназначена за онлайн запис, съхранение и четене на информация (програми и данни), пряко участваща в информационния и изчислителен процес, извършван от компютъра в текущия период от време.

Основните предимства на RAM са високата й скорост и възможността за достъп до всяка клетка от паметта поотделно (директен достъп до паметта). Всички клетки от паметта са комбинирани в групи от 8 бита (1 байт), всяка такава група има адрес, на който може да бъде достъпна.

RAM е енергонезависима памет; при изключване на захранването информацията в нея се изтрива.

В съвременните компютри капацитетът на паметта обикновено е 8-128 MB. Капацитетът на паметта е важна характеристика на компютъра; той влияе върху скоростта и производителността на програмите.

Освен ROM и RAM, дънната платка разполага и с енергонезависима CMOS памет, която постоянно се захранва от батерията си. Той съхранява настройките на компютърната конфигурация, които се проверяват при всяко включване на системата. Това е полупостоянна памет. За да промените настройките на компютърната конфигурация, BIOS съдържа програма за компютърна конфигурация - SETUP.

За ускоряване на достъпа до RAM се използва специална ултра-бърза кеш памет, която се намира "между" микропроцесора и RAM, в която се съхраняват копия на най-често използваните участъци от RAM. Кеш регистрите не са достъпни за потребителя.

Кеш паметта съхранява данни, които микропроцесорът е получил и ще използва в следващите цикли на своята работа. Бърз достъпдостъпът до тези данни ви позволява да намалите времето за изпълнение на следващите програмни команди.

Микропроцесорите, започвайки от MP 80486, имат собствена вградена кеш памет. Микропроцесорите Pentium и Pentium Pro имат кеш памет отделно за данни и отделно за инструкции. Всички микропроцесори могат да използват допълнителна кеш памет, разположена на дънна платкаизвън микропроцесора, чийто капацитет може да достигне няколко MB. Външната памет се отнася до външните устройства на компютъра и се използва за дългосрочно съхранение на всяка информация, която може да е необходима за решаване на проблеми. По-специално, целият компютърен софтуер се съхранява във външна памет.

Устройствата за външна памет - външни устройства за съхранение - са много разнообразни. Те могат да бъдат класифицирани по вид носител, по вид дизайн, по принцип на записване и четене на информация, по метод на достъп и др.

Най-често срещаните външни устройства за съхранение са:

твърди магнитни дискове (HDD);

флопи магнитни дискови устройства (FMD);

оптични дискови устройства (CD-ROM).

По-рядко устройствата за съхранение на касета с магнитна лента - стримери - се използват като външни устройства за памет на персонален компютър.

Дисковите устройства са устройства за четене и запис от магнитни или оптични носители. Целта на тези устройства е да съхраняват големи количества информация, да записват и освобождават съхранената информация при поискване в устройство с памет с произволен достъп.

Твърдите дискове и плоските дискове се различават само по дизайна, обема на съхраняваната информация и времето, необходимо за търсене, запис и четене на информация.

Като носител за съхранение на магнитни дискове се използват магнитни материали със специални свойства, които позволяват запис на две магнитни състояния - две посоки на намагнитване. На всяко от тези състояния се задават двоични цифри 0 и 1. Информацията на магнитните дискове се записва и чете от магнитни глави по концентрични кръгове - писти (писти). Броят на пистите на диска и техният информационен капацитет зависят от вида на диска, дизайна на устройството, качеството на магнитните глави и магнитното покритие. Всяка песен е разделена на сектори. Един сектор обикновено съдържа 512 байта данни. Обменът на данни между магнитния диск и RAM се извършва последователно от цял ​​брой сектори. За твърд магнитен диск се използва и концепцията за цилиндър - набор от писти, разположени на еднакво разстояние от центъра на диска.

Дисковете се класифицират като носители за съхранение с директен достъп. Това означава, че компютърът има достъп до пистата, на която започва секцията с необходимата информация или където трябва да се запише нова информация, директно, където и да се намира записващата и четяща глава на устройството.

Всички дискове - както магнитни, така и оптични - се характеризират със своя диаметър (форм фактор). От гъвкавите магнитни дискове най-широко приложение имат дисковете с диаметър 3,5 (89 mm). Капацитетът на тези устройства е 1,2 и 1,44 MB.

Устройствата с твърд магнитен диск се наричат ​​„твърди дискове“. Този термин произлиза от жаргонното наименование на първия модел твърд диск, който имаше 30 писти от по 30 сектора всяка, което случайно съвпадаше с калибъра на ловна пушка Winchester. Капацитетът за съхранение на твърдия диск се измерва в MB и GB.

Напоследък се появиха нови магнитни дискове - ZIP дискове - преносими устройства с капацитет 230-280 MB.

През последните години най-разпространени са оптичните дискови устройства (CD-ROM). Поради малкия си размер, висок капацитет и надеждност, тези устройства стават все по-популярни. Капацитетът на оптичните дискови устройства е от 640 MB и повече.

Оптичните дискове се разделят на непрезаписваеми лазерни дискове. оптични дискове, презаписваеми лазерно-оптични дискове и презаписваеми магнито-оптични дискове. Непрезаписваемите дискове се доставят от производителите с вече записана върху тях информация. Записването на информация върху тях е възможно само в лабораторни условия, извън компютър.

В допълнение към основната си характеристика - информационен капацитет, дисковите устройства се характеризират и с два индикатора за време:

време за достъп;

скорост на четене на последователни байтове.

ПОСТОЯННА ПАМЕТ (ROM)

Има вид памет, която съхранява данни без електрически ток, това е ROM (памет само за четене) или понякога се нарича енергонезависима памет, използвана за съхранение на системни и допълнителни програми, предназначен за постоянна употребамикропроцесор, който не ви позволява да променяте или изтривате информация.

ROM (памет само за четене) е чип на дънната платка, който съдържа програми и данни, записани по време на производството на компютъра и използвани за вътрешно тестване на устройства, след като компютърът е включен и зареден. операционна системав RAM. Наборът от тези микропрограми се нарича BIOS (Basic Input-Output System) – основната входно-изходна система. BIOS съдържа програмата за настройка на компютърната конфигурация (SETUP). Позволява ви да зададете някои характеристики на компютърните устройства (тип видеоконтролер, твърди дискове и флопи устройства, често и режими на работа с RAM, искане на парола при зареждане).

Данните се записват в ROM по време на производството. За целта се прави шаблон с определен набор от битове, който се нанася върху фоточувствителния материал, след което части от повърхността се ецват.

Има:

PROM (Програмируеми ROM) са разработени в края на 70-те години от компания, наречена Texas Instruments. С други думи, при работни условия е възможно да се програмира. Такива ROM обикновено съдържат набор от малки джъмпери. В който е възможно да изгорите конкретен джъмпер, като изберете желания ред и колона и след това прикрепите високо напрежениекъм определен щифт на микросхемата.

EPROM (изтриваем програмируем ROM) позволява при използване на специално устройство програмиране при работни условия и изтриване на информация. За целта чипът се излага на силна ултравиолетова светлина с определена дължина на вълната за 15 минути.

EEPROM (Electronically Ready Programmed ROM), също изтриваем EPROM, но за разлика от EPROM, те могат да бъдат препрограмирани чрез прилагане на импулси и не изискват специални допълнителни устройства. Но те работят 10 пъти по-бавно с много по-малък капацитет и са по-скъпи.

Флаш паметта се изтрива и записва на блокове. Произвежда се на печатни платки и има капацитет до няколко десетки мегабайта.

Модулите и ROM касетите, инсталирани на дънната платка на компютъра, имат капацитет, като правило, не повече от 128 KB. Производителността на постоянната памет е по-ниска от тази на паметта с произволен достъп, следователно, за да се увеличи производителността, съдържанието на ROM се копира в RAM и само това копие, наричано още shadow ROM, се използва директно по време на работа.

„В момента компютрите използват „полупостоянни“, препрограмируеми устройства за съхранение – флаш памет. Модулите с флаш памет или картите могат да се инсталират директно в конекторите на дънната платка и имат следните параметри: капацитет до 512 MB (BIOS ROM използва до 128 KB), време за достъп за четене 0,035 -- 0,2 μs, време за запис на байт 2 -- 10 µs. Флаш паметта е енергонезависимо устройство за съхранение. Пример за такава памет е NVRAM -- Енергонезависима RAM със скорост на запис от 500 KB/s. Обикновено за презаписване на информация е необходимо да се приложи напрежение за програмиране (12 V) към специален вход за флаш памет, което елиминира възможността за случайно изтриване на информация. Препрограмирането на флаш памет може да се извърши директно от дискетаили от компютърна клавиатура, ако има такава специален контролер, или от външен програматор, свързан към компютър. Флаш паметта може да бъде много полезна както за създаване на много високоскоростни, компактни, алтернативни NMD устройства за съхранение - „твърдотелни устройства“, така и за замяна на ROM, който съхранява BIOS програми, което ви позволява да актуализирате и заменяте тези програми с по-нови директно от версия на „дискета“ при надграждане на компютър“ [Електронен ресурс] URL: http://library.tuit.uz/skanir_knigi/book/vich_sistemi/viches_sist_2.htm (Дата на достъп: 15.05.2013 г.).

Сравнителна характеристика RAM и ROM

Таблица 2 Сравнителни характеристики.

„Физически, за да се изгради устройство с памет тип RAM, се използват чипове с динамична и статична памет, за които запазването на малко информация означава спестяване електрически заряд(това обяснява нестабилността на цялата RAM, тоест загубата на цялата информация, съхранявана в нея, когато компютърът е изключен).

RAMфизически изпълнени върху елементи динамична RAM памет, а за координиране на работата на относително бавни устройства (в нашия случай динамична RAM) с относително бърз микропроцесор се използва функционално проектирана кеш памет, изградена от статични RAM клетки. По този начин компютрите съдържат и двата вида RAM едновременно. Физически външната кеш памет също се реализира под формата на микросхеми на платки, които се вмъкват в съответните слотове на дънната платка” Николаева В.А. Компютърни науки и информационни технологии. [Електронен ресурс] URL: http://www.junior.ru/wwwexam/pamiat/pamiat4.htm (дата на достъп: 15.05.2013 г.).

Памет само за четене или устройство за съхранение само за четене (ROM или ROM, английски) Служи за съхраняване на програми начално зарежданекомпютър и тестване на неговите компоненти. Използва се само за четене. Той е енергонезависим, тоест информацията, записана в него, не се променя след изключване на компютъра.

· По вид достъп:

· С паралелен достъп (паралелен режим или произволен достъп): такъв ROM може да бъде наличен в системата в адресно пространство RAM памет. Например, K573RF5;

· С последователен достъп: такива ROM често се използват за еднократно зареждане на константи или фърмуер в процесор или FPGA, използвани за съхраняване на настройки на телевизионни канали и т.н. Например 93C46, AT17LV512A.

· Според метода за програмиране на микросхеми (записване на фърмуер в тях):

· Непрограмируеми ROM;

· ROM, програмирани само с помощта на специално устройство - ROM програматор (както еднократно, така и многократно мигане). Използването на програматор е необходимо по-специално за подаване на нестандартни и относително високи напрежения (до +/- 27 V) към специални клеми.

· Вътрешни (пре)програмируеми ROM (ISP, вътрешносистемно програмиране) - такива микросхеми имат вътре генератор на всички необходими високи напрежения и могат да бъдат презареждани без програмист и дори без разпояване печатна електронна платка, програмно.

Контролната микропрограма често се съхранява в постоянна памет техническо средство: телевизор, мобилен телефон, различни контролери или компютър (BIOS или OpenBoot на SPARC машини).

Предназначение и характеристики на RAM.

Памет с произволен достъп или памет с произволен достъп (RAM) или RAM, английски) Тяпредназначени да съхраняват информация, която се променя по време на операциите за обработка на процесора. Използва се както за четене, така и за писане на информация. Тя е непостоянна, т.е. цялата информация се съхранява в тази памет само когато компютърът е включен.

Физически, за изграждане на устройство за съхранение от тип RAM се използват чипове с динамична и статична памет, за които запазването на малко информация означава спестяване на електрически заряд (това обяснява променливостта на цялата RAM, тоест загубата на цялата информация, съхранявана в когато компютърът е изключен).

RAM паметта на компютъра се изпълнява физически върху динамични RAM елементи и за координиране на работата на относително бавни устройства (в нашия случай динамична RAM) с относително бърз микропроцесор се използва функционално проектирана кеш памет, изградена от статични RAM клетки. По този начин компютрите съдържат и двата вида RAM едновременно. Физически външен кеш-паметсъщо се изпълнява под формата на микросхеми на платки, които се вмъкват в съответните слотове на дънната платка.

Основни елементи на компютър.

Конструктивно персоналните компютри са направени под формата на централен системен блок, към който са свързани чрез съединители - съединения външни устройства: допълнителни памети, клавиатура, дисплей, принтер и др.

Системна единицаобикновено включва системна платка, захранване, дискови устройства, конектори за допълнителни устройства и разширителни карти с контролери - адаптери за външни устройства.

Памет само за четене (ROM) - енергонезависима памет, използвана за съхраняване на масив от неизменни данни.

Постоянните памети са предназначени да съхраняват информация, която остава непроменена през цялата работа на устройството. Тази информация не изчезва при премахване на захранващото напрежение.

Следователно в ROM е възможен само режимът на четене на информация и четенето не е придружено от нейното унищожаване.

Класът ROM не е хомогенен и, както беше отбелязано по-рано, може да бъде разделен на няколко независими подкласа. Всички тези подкласове обаче използват един и същ принцип на представяне на информация. Информацията в ROM се представя под формата на наличие или отсъствие на връзка между адреса (A) и шините за данни. В този смисъл EZE на ROM е подобен на EZE на динамичната RAM, при която кондензаторът на паметта Cn е или свързан накъсо, или е изключен от веригата.

2. Историческа хронология на развитието на ROM. ROM технологии, базирани на принципа на запис/пренаписване на неговото съдържание: ROM, PROM, EPROM, EEPROM, flashROM. Предоставете характеристики на тези технологии и чертежи, показващи структурата на клетките.

Много често в различни приложения е необходимо да се съхранява информация, която не се променя по време на работа на устройството. Това е информация като програми в микроконтролери, буутлоудъри и BIOS в компютри, таблици с коефициенти на цифров филтър в сигнални процесори. Почти винаги тази информация не се изисква едновременно, така че най-простите устройства за съхраняване на постоянна информация могат да бъдат изградени на мултиплексори. Диаграмата на такова устройство за постоянно съхранение е показана на фигура 1.

Фигура 1. Схема на памет само за четене, базирана на мултиплексор.

В тази схема е изградено устройство с памет само за четене с осем еднобитови клетки. Съхраняването на конкретен бит в клетка с една цифра се извършва чрез запояване на проводника към източника на захранване (записване на единица) или запечатване на проводника към кутията (записване на нула). На електрически схемитакова устройство е обозначено, както е показано на фигура 2.

Фигура 2. Обозначаване на устройство за постоянно съхранение на електрически схеми.

За да се увеличи капацитетът на клетката на ROM паметта, тези микросхеми могат да бъдат свързани паралелно (изходите и записаната информация естествено остават независими). Схема паралелна връзкаеднобитов ROM е показан на фигура 3.

Фигура 3. Многобитова ROM електрическа схема.

В реалните ROM информацията се записва с помощта на последната операция от производството на чип - метализация. Метализирането се извършва с помощта на маска, поради което се наричат ​​такива ROM маска ROM. Друга разлика между реалните микросхеми и опростения модел, даден по-горе, е използването на демултиплексор в допълнение към мултиплексор. Това решение прави възможно превръщането на едномерна структура за съхранение в многоизмерна и по този начин значително намаляване на обема на веригата на декодера, необходим за работата на веригата ROM. Тази ситуация е илюстрирана със следната фигура:

Фигура 4. Схема на маскирано устройство с памет само за четене.

Маскиращите ROM са изобразени на електрическа схема, както е показано на фигура 5. Адресите на клетките на паметта в този чип се подават към щифтове A0 ... A9. Чипът се избира от CS сигнала. Използвайки този сигнал, можете да увеличите обема на ROM (пример за използване на CS сигнала е даден в обсъждането на RAM). Микросхемата се чете с помощта на RD сигнала.

Фигура 5. Обозначаване на маскирано устройство с памет само за четене на електрически схеми.

Програмирането на ROM на маската се извършва във фабриката на производителя, което е много неудобно за малки и средни производствени партиди, да не говорим за етапа на разработка на устройството. Естествено, за широкомащабно производство маскираните ROM са най-евтиният тип ROM и следователно се използват широко в момента. За малки и средни производствени серии радиооборудване са разработени микросхеми, които могат да бъдат програмирани в специални устройства - програмисти. В тези чипове постоянната връзка на проводниците в матрицата на паметта се заменя със стопяеми връзки, изработени от поликристален силиций. По време на производството на микросхема се правят всички джъмпери, което е еквивалентно на запис на логически единици към всички клетки на паметта. По време на процеса на програмиране се подава повишена мощност към захранващите щифтове и изходите на микросхемата. В този случай, ако захранващото напрежение (логическа единица) се приложи към изхода на микросхемата, тогава през джъмпера няма да тече ток и джъмперът ще остане непокътнат. Ако се приложи ниско ниво на напрежение към изхода на микросхемата (свързан към корпуса), тогава през джъмпера ще тече ток, който ще изпари този джъмпер и когато информацията впоследствие се прочете от тази клетка, ще бъде логическа нула Прочети.

Такива микросхеми се наричат програмируем ROM (PROM) и са изобразени на електрически схеми, както е показано на фигура 6. Като пример можем да назовем микросхеми 155PE3, 556RT4, 556RT8 и други.

Фигура 6. Обозначаване на програмируема памет само за четене на електрическа схема.

Програмируемите ROM се оказаха много удобни за производство в малък и среден мащаб. Въпреки това, когато се разработват радиоелектронни устройства, често се налага промяна на програмата, записана в ROM. В този случай EPROM не може да се използва повторно, така че след като ROM е записан, ако има грешка или междинна програма, той трябва да бъде изхвърлен, което естествено увеличава разходите за разработка на хардуер. За да се премахне този недостатък, беше разработен друг тип ROM, който може да бъде изтрит и препрограмиран.

UV изтриваем ROMе изградена на базата на матрица за съхранение, изградена върху клетки с памет, вътрешна организациякоето е показано на следната фигура:

Фигура 7. UV- и електрически изтриваема ROM клетка с памет.

Клетката е MOS транзистор, в който затворът е направен от поликристален силиций. След това, по време на производствения процес на микросхемата, тази врата се окислява и в резултат на това ще бъде заобиколена от силициев оксид - диелектрик с отлични изолационни свойства. В описаната клетка, с напълно изтрит ROM, няма заряд в плаващия гейт и следователно транзисторът не провежда ток. При програмиране на микросхемата се прилага високо напрежение към втората порта, разположена над плаващата порта, и в плаващата порта се индуцират заряди поради тунелния ефект. След като програмното напрежение на плаващия гейт бъде премахнато, индуцираният заряд остава и следователно транзисторът остава в проводящо състояние. Зарядът на плаваща порта може да се съхранява десетилетия.

Структурна схемапаметта само за четене не се различава от описаната по-горе маска ROM. Единственото нещо, което се използва вместо джъмпер, е описаната по-горе клетка. В препрограмируемите ROM, предварително записаната информация се изтрива с ултравиолетово лъчение. За да може тази светлина да преминава свободно към полупроводниковия кристал, в тялото на чипа е вграден прозорец от кварцово стъкло.

Когато микросхемата е облъчена, изолационните свойства на силициевия оксид се губят и натрупаният заряд от плаващия затвор се влива в обема на полупроводника и транзисторът на клетката с памет преминава в изключено състояние. Времето за изтриване на микросхемата варира от 10 до 30 минути.

Броят на циклите на запис-изтриване на микросхемите варира от 10 до 100 пъти, след което микросхемата се поврежда. Това се дължи на вредното въздействие на ултравиолетовото лъчение. Като пример за такива микросхеми можем да назовем микросхеми от серия 573 на руско производство, микросхеми от серия 27cXXX на чуждестранно производство. Тези чипове най-често съхраняват BIOS програми. универсални компютри. Flashable ROM са изобразени на електрически схеми, както е показано на Фигура 8.

Фигура 8. Обозначаване на препрограмируемо устройство с памет само за четене на електрически схеми.

И така, кутиите с кварцов прозорец са много скъпи, както и малкият брой цикли запис-изтриване, което доведе до търсенето на начини за изтриване на информация от EPROM по електрически път. Имаше много трудности, срещнати по този път, които вече са практически решени. В днешно време микросхемите с електрическо изтриване на информация са доста широко разпространени. Като клетка за съхранение те използват същите клетки като в ROM, но те се изтриват от електрически потенциал, така че броят на циклите запис-изтриване за тези микросхеми достига 1 000 000 пъти. Времето за изтриване на клетка от паметта в такива микросхеми е намалено до 10 ms. Схемата за управление на такива микросхеми се оказа сложна, така че се появиха две посоки за развитие на тези микросхеми:

2. ФЛАШ ROM

Електрически изтриваемите PROM са по-скъпи и с по-малък обем, но ви позволяват да презапишете всяка клетка от паметта отделно. В резултат на това тези микросхеми имат максимален брой цикли на запис-изтриване. Областта на приложение на електрически изтриваем ROM е съхранението на данни, които не трябва да се изтриват при изключване на захранването. Такива микросхеми включват вътрешни микросхеми 573РР3, 558РР и чуждестранни микросхеми от серия 28cXX. Електрически изтриваемите ROM са обозначени на диаграмите, както е показано на фигура 9.

Фигура 9. Обозначаване на електрически изтриваемо устройство с памет само за четене на електрически схеми.

Напоследък се наблюдава тенденция за намаляване на размера на EEPROM чрез намаляване на броя на външните крака на микросхемите. За да направите това, адресът и данните се прехвърлят към и от чипа чрез сериен порт. В този случай се използват два вида серийни портове - SPI порт и I2C порт (съответно микросхеми 93cXX и 24cXX). Чуждата серия 24cXX съответства на вътрешната серия микросхеми 558PPX.

FLASH - ROM се различават от EEPROM по това, че изтриването не се извършва върху всяка клетка поотделно, а върху цялата микросхема като цяло или блок от матрицата на паметта на тази микросхема, както беше направено в EEPROM.

Фигура 10. Обозначаване на FLASH памет на електрически схеми.

Когато осъществявате достъп до постоянно устройство за съхранение, първо трябва да зададете адреса на клетката с памет на адресната шина и след това да извършите операция за четене от чипа. Тази времева диаграма е показана на фигура 11.

Фигура 11. Времева диаграма за четене на информация от ROM.

На фигура 11 стрелките показват последователността, в която трябва да се генерират управляващи сигнали. На тази фигура RD е сигналът за четене, A е сигналите за избор на адрес на клетка (тъй като отделните битове в адресната шина могат да приемат различни стойности, преходните пътеки към едно и нулево състояние са показани), D е прочетената изходна информация от избрана ROM клетка.

· ROM- (Английски) Памет само за четене, памет само за четене), маска ROM, се произвежда по фабричен метод. Няма възможност за промяна на записаните данни в бъдеще.

· БАЛ- (Английски) програмируема памет само за четене, програмируем ROM (БАЛ)) - ROM, веднъж „мигната“ от потребителя.

· EPROM- (Английски) изтриваема програмируема памет само за четене, препрограмируем/препрограмируем ROM (EPROM/РПЗУ)). Например, съдържанието на чипа K537RF1 беше изтрито с ултравиолетова лампа. За да се позволи на ултравиолетовите лъчи да преминат към кристала, в корпуса на микросхемата беше осигурен прозорец с кварцово стъкло.

· EEPROM- (Английски) електрически изтриваема програмируема памет само за четене, електрически изтриваем, препрограмируем ROM). Този тип памет може да бъде изтрита и запълнена с данни няколко десетки хиляди пъти. Използвано в твърди дискове. Един тип EEPROM е флаш памет(Английски) флаш памет).

· flashROM - (английски) флаш памет само за четене) е вид технология за полупроводникова електрически препрограмируема памет (EEPROM). Същата дума се използва в електронните схеми за обозначаване на технологично завършени решения за постоянни устройства за съхранение под формата на микросхеми, базирани на тази полупроводникова технология. В ежедневието тази фраза се приписва на широк клас твърдотелни устройства за съхранение на информация.

Видове ROM

ROM означава памет само за четене, която осигурява енергонезависимо съхранение на информация на всеки физически носител. Въз основа на метода за съхранение на информация, ROM може да бъде разделен на три типа:

1. ROM базиран магнитен принципсъхранение на информация.

Принципът на работа на тези устройства се основава на промяна на посоката на вектора на намагнитване на секции от феромагнит под въздействието на променливо магнитно поле в съответствие със стойностите на битовете на записаната информация.

Феромагнитът е вещество, способно да притежава магнетизация при температура под определен праг (точка на Кюри) в отсъствието на външно магнитно поле.

Четенето на записани данни в такива устройства се основава на ефекта на електромагнитната индукция или магниторезистивния ефект. Този принцип се прилага в устройства с движещи се носители под формата на диск или лента.

Електромагнитната индукция е ефектът от генерирането на електрически ток в затворена верига, когато преминаващият през нея магнитен поток се променя.

Магниторезистивният ефект се основава на промяна в електрическото съпротивление на твърд проводник под въздействието на външно магнитно поле.

Основно предимство от този тип– голям обем съхранена информация и ниска цена на единица съхранена информация. Основният недостатък е наличието на движещи се части, големи размери, ниска надеждност и чувствителност към външни влияния(вибрация, удар, движение и т.н.)

2. Базиран на ROM оптичен принципсъхранение на информация.

Принципът на работа на тези устройства се основава на промяна на оптичните свойства на част от носителя, например чрез промяна на степента на прозрачност или отразяване. Пример за ROM, базиран на оптичния принцип на съхраняване на информация, са CD, DVD, BluRay дискове.

Основното предимство на този тип ROM е ниската цена на носителя, лекотата на транспортиране и възможността за репликация. недостатъци - ниска скоростчетене/записване, ограничен брой презаписвания, необходимост от четец.

3. ROM базиран електрически принципсъхранение на информация.

Принципът на работа на тези устройства се основава на праговите ефекти в полупроводниковите структури - способността да се съхранява и записва наличието на заряд в изолирана зона.

Този принцип се използва в твърдотелна памет - памет, която не изисква използването на движещи се части за четене/запис на данни. Пример за ROM, базиран на електрическия принцип за съхраняване на информация, е флаш паметта.

Основното предимство на този тип ROM е висока скорост на четене/запис, компактност, надеждност и ефективност. Недостатъци - ограничен брой презаписвания.

На този моментДруги „екзотични“ видове постоянна памет съществуват или са в процес на разработка, като например:

Магнитно-оптична памет– памет, която комбинира свойствата на оптично и магнитно съхранение. Записването на такъв диск се извършва чрез нагряване на клетката с лазер до температура около 200 o C. Нагрятата клетка губи своя магнитен заряд. След това клетката може да бъде охладена, което ще означава, че в клетката е записана логическа нула, или презаредена с магнитна глава, което ще означава, че в клетката е записана логическа единица.

Веднъж охладен, магнитният заряд на клетката не може да бъде променен. Отчитането се извършва с лазерен лъч с по-малък интензитет. Ако клетките съдържат магнитен заряд, тогава лазерен лъче поляризиран и четецът определя дали лазерният лъч е поляризиран. Поради „фиксирането“ на магнитния заряд по време на охлаждане, магнитно-оптичните устройства имат висока надеждностсъхранение на информация и теоретично може да има плътност на запис, по-голяма от ROM въз основа само на магнитния принцип на съхраняване на информация. Те обаче не могат да заменят „твърдите“ дискове поради много ниската скорост на запис, причинена от необходимостта от силно нагряване на клетките.

Магнитно-оптичната памет не се използва широко и се използва много рядко.

Молекулярна памет– памет, базирана на технологията на атомна тунелна микроскопия, която позволява отделни атоми да бъдат премахнати или добавени към молекули, чието присъствие след това може да бъде разчетено от специални чувствителни глави. Тази технологиябеше въведен в средата на 1999 г. от Nanochip и теоретично направи възможно постигането на плътност на опаковката от около 40 Gbit/cm 2, което е десетки пъти по-високо от съществуващите серийни образци на „твърди“ дискове, но скоростта на запис и надеждността на технологиите са твърде ниски, за да се говори за тях практическа употребамолекулярна памет в обозримо бъдеще.

Холографска памет– се различава от съществуващите най-разпространени видове постоянна памет, които използват един или два повърхностни слоя за запис, чрез способността да записват данни върху „целия“ обем на паметта, използвайки различни лазерни ъгли. Най-вероятната употреба на този тип памет е в ROM, базиран на оптично съхранение на информация, където оптичните дискове с няколко информационни слоя вече не са новост.

Има и други, много екзотични видове постоянна памет, но дори в лабораторни условия балансират на ръба на научната фантастика, така че няма да ги споменавам, ще почакаме и ще видим.