ROM-ის ტიპები

ROM ნიშნავს მხოლოდ წაკითხულ მეხსიერებას, რომელიც უზრუნველყოფს ინფორმაციის არასტაბილურ შენახვას ნებისმიერ ფიზიკურ მედიაზე. ინფორმაციის შენახვის მეთოდიდან გამომდინარე, ROM შეიძლება დაიყოს სამ ტიპად:

1. ინფორმაციის შენახვის მაგნიტურ პრინციპზე დაფუძნებული ROM-ები.

ამ მოწყობილობების მუშაობის პრინციპი ემყარება ფერომაგნიტის მონაკვეთების მაგნიტიზაციის ვექტორის მიმართულების შეცვლას ალტერნატიული მაგნიტური ველის გავლენის ქვეშ, ჩაწერილი ინფორმაციის ბიტების მნიშვნელობების შესაბამისად.

ფერომაგნიტი არის ნივთიერება, რომელსაც შეუძლია ჰქონდეს დამაგნიტიზაცია გარკვეულ ზღურბლზე (კურიის წერტილი) ქვემოთ გარე მაგნიტური ველის არარსებობის პირობებში.

ასეთ მოწყობილობებში ჩაწერილი მონაცემების კითხვა ეფუძნება ელექტრომაგნიტური ინდუქციის ან მაგნიტორეზისტენტულ ეფექტს. ეს პრინციპი დანერგილია მოწყობილობებში მოძრავი მედიით დისკის ან ფირის სახით.

ელექტრომაგნიტური ინდუქცია არის ელექტრული დენის წარმოქმნის ეფექტი დახურულ წრეში, როდესაც მასში გამავალი მაგნიტური ნაკადი იცვლება.

მაგნიტორეზისტული ეფექტი ემყარება მყარი გამტარის ელექტრული წინააღმდეგობის ცვლილებას გარე მაგნიტური ველის გავლენის ქვეშ.

ამ ტიპის მთავარი უპირატესობა არის შენახული ინფორმაციის დიდი მოცულობა და შენახული ინფორმაციის ერთეულის დაბალი ღირებულება. მთავარი მინუსი არის მოძრავი ნაწილების არსებობა, დიდი ზომები, დაბალი საიმედოობა და მგრძნობელობა გარე გავლენის მიმართ (ვიბრაცია, შოკი, მოძრაობა და ა.შ.)

2. ინფორმაციის შენახვის ოპტიკურ პრინციპზე დაფუძნებული ROM-ები.

ამ მოწყობილობების მუშაობის პრინციპი ემყარება მედიის ნაწილის ოპტიკური თვისებების შეცვლას, მაგალითად, გამჭვირვალობის ან ასახვის ხარისხის შეცვლით. ინფორმაციის შენახვის ოპტიკურ პრინციპზე დაფუძნებული ROM-ის მაგალითია CD, DVD, BluRay დისკები.

ამ ტიპის ROM-ის მთავარი უპირატესობა არის მედიის დაბალი ღირებულება, ტრანსპორტირების სიმარტივე და რეპლიკაციის შესაძლებლობა. ნაკლოვანებები - წაკითხვის/ჩაწერის დაბალი სიჩქარე, გადაწერების შეზღუდული რაოდენობა, საკითხავი მოწყობილობის საჭიროება.

3. ინფორმაციის შენახვის ელექტრულ პრინციპზე დაფუძნებული ROM-ები.

ამ მოწყობილობების მუშაობის პრინციპი ემყარება ნახევარგამტარულ სტრუქტურებში ზღურბლ ეფექტებს - იზოლირებულ ზონაში მუხტის არსებობის შენახვისა და ჩაწერის შესაძლებლობას.

ეს პრინციპი გამოიყენება მყარი მდგომარეობის მეხსიერებაში - მეხსიერებაში, რომელიც არ საჭიროებს მოძრავი ნაწილების გამოყენებას მონაცემების წასაკითხად/ჩასაწერად. ინფორმაციის შენახვის ელექტრულ პრინციპზე დაფუძნებული ROM-ის მაგალითია ფლეშ მეხსიერება.

ამ ტიპის ROM-ის მთავარი უპირატესობა არის წაკითხვის/ჩაწერის მაღალი სიჩქარე, კომპაქტურობა, საიმედოობა და ეფექტურობა. ნაკლოვანებები - გადაწერების შეზღუდული რაოდენობა.

ამ დროისთვის არსებობს ან განვითარების ეტაპზეა მუდმივი მეხსიერების სხვა, „ეგზოტიკური“ ტიპები, როგორიცაა:

მაგნიტურ-ოპტიკური მეხსიერება- მეხსიერება, რომელიც აერთიანებს ოპტიკური და მაგნიტური შენახვის თვისებებს. ასეთ დისკზე ჩაწერა ხდება უჯრედის გაცხელებით ლაზერით დაახლოებით 200 o C ტემპერატურამდე. გახურებული უჯრედი კარგავს თავის მაგნიტურ მუხტს. შემდეგი, უჯრედი შეიძლება გაცივდეს, რაც ნიშნავს, რომ უჯრედს ეწერება ლოგიკური ნული, ან დაიტენება მაგნიტური თავით, რაც ნიშნავს, რომ უჯრედში ლოგიკურია ჩაწერილი.

გაგრილების შემდეგ, უჯრედის მაგნიტური მუხტი ვერ შეიცვლება. კითხვა ხორციელდება დაბალი ინტენსივობის ლაზერის სხივით. თუ უჯრედები შეიცავს მაგნიტურ მუხტს, ლაზერის სხივი პოლარიზებულია და მკითხველი ადგენს პოლარიზებულია თუ არა ლაზერის სხივი. გაგრილების დროს მაგნიტური მუხტის „ფიქსაციის“ გამო, მაგნიტურ-ოპტიკურებს აქვთ ინფორმაციის შენახვის მაღალი საიმედოობა და თეორიულად შეიძლება ჰქონდეთ ჩაწერის სიმკვრივე ROM-ზე მეტი, მხოლოდ ინფორმაციის შენახვის მაგნიტური პრინციპის საფუძველზე. თუმცა, ისინი ვერ შეცვლიან "მყარ" დისკებს, ჩაწერის ძალიან დაბალი სიჩქარის გამო, რომელიც გამოწვეულია უჯრედების მაღალი გათბობის საჭიროებით.

მაგნიტურ-ოპტიკური მეხსიერება ფართოდ არ გამოიყენება და ძალიან იშვიათად გამოიყენება.

მოლეკულური მეხსიერება- ატომური გვირაბის მიკროსკოპის ტექნოლოგიაზე დაფუძნებული მეხსიერება, რომელიც საშუალებას აძლევს ცალკეულ ატომებს ამოიღონ ან დაამატონ მოლეკულებში, რომელთა არსებობა შემდეგ შეიძლება წაიკითხოს სპეციალური მგრძნობიარე თავებით. ეს ტექნოლოგია წარმოდგენილი იყო 1999 წლის შუა რიცხვებში Nanochip-ის მიერ და თეორიულად შესაძლებელი გახდა შეფუთვის სიმკვრივის მიღწევა დაახლოებით 40 Gbit/cm 2, რაც ათჯერ აღემატება "მყარი" დისკების არსებულ სერიულ ნიმუშებს, მაგრამ ძალიან დაბალი ჩანაწერი. ტექნოლოგიის სიჩქარე და საიმედოობა არ გვაძლევს საშუალებას ვისაუბროთ მოლეკულური მეხსიერების პრაქტიკულ გამოყენებაზე უახლოეს მომავალში.

ჰოლოგრაფიული მეხსიერება- განსხვავდება მუდმივი მეხსიერების არსებული ყველაზე გავრცელებული ტიპებისგან, რომლებიც იყენებენ ჩასაწერად ერთ ან ორ ზედაპირულ ფენას, სხვადასხვა ლაზერული კუთხით მონაცემთა „მთელი“ მეხსიერების მოცულობაზე ჩაწერის შესაძლებლობით. ამ ტიპის მეხსიერების ყველაზე სავარაუდო გამოყენება არის ROM-ში, რომელიც დაფუძნებულია ოპტიკური ინფორმაციის შენახვაზე, სადაც ოპტიკური დისკები რამდენიმე საინფორმაციო ფენით აღარ არის სიახლე.

არსებობს მუდმივი მეხსიერების სხვა, ძალიან ეგზოტიკური ტიპები, მაგრამ ლაბორატორიულ პირობებშიც ისინი ბალანსირებენ სამეცნიერო ფანტასტიკის ზღვარზე, ამიტომ მათ არ ვახსენებ, დაველოდებით და ვნახოთ.

ნებისმიერი ელექტრონიკა რთული მოწყობილობაა, რომლის მუშაობის პრინციპი არ არის ნათელი ყველა საშუალო ადამიანისთვის. რა არის ROM და რატომ არის საჭირო ეს მოწყობილობა? დღეს მომხმარებელთა უმეტესობა ვერ პასუხობს ამ კითხვას. შევეცადოთ გამოვასწოროთ ეს სიტუაცია.

რა არის ROM?

რა არის ROM და სად შეიძლება მათი გამოყენება? მხოლოდ წაკითხვის შესანახი მოწყობილობები არის ეგრეთ წოდებული არასტაბილური მეხსიერება. წმინდა ტექნიკურად, ეს მოწყობილობები დანერგილია მიკროსქემების სახით. ამავდროულად გავიგეთ რას ნიშნავს აბრევიატურა ROM. ასეთი ჩიპები შექმნილია მომხმარებლის მიერ შეყვანილი ინფორმაციის, ასევე დაინსტალირებული პროგრამების შესანახად. ROM-ში შეგიძლიათ იპოვოთ ყველაფერი დოკუმენტებიდან სურათებამდე. ინფორმაცია ამ ჩიპზე ინახება რამდენიმე თვის ან თუნდაც წლების განმავლობაში.

გამოყენებული მოწყობილობიდან გამომდინარე, მეხსიერების ზომები შეიძლება განსხვავდებოდეს რამდენიმე კილობაიტიდან უმარტივეს მოწყობილობებზე, რომლებსაც აქვთ მხოლოდ ერთი სილიკონის ჩიპი, ტერაბაიტამდე. რაც უფრო დიდია მუდმივი შენახვის მოცულობა, მით მეტი ობიექტის შენახვა შეუძლია მას. ჩიპის მოცულობა პირდაპირპროპორციულია მონაცემთა მოცულობის. თუ შევეცდებით უფრო ლაკონურად ვუპასუხოთ კითხვას, რა არის ROM, შეგვიძლია ვთქვათ შემდეგი: ეს არის ინფორმაციის შენახვა, რომელიც არ არის დამოკიდებული მუდმივ ძაბვაზე.

მყარი დისკის გამოყენება ROM-ად

ასე რომ, ჩვენ უკვე ვუპასუხეთ კითხვას, რა არის ROM. ახლა მოდით ვისაუბროთ იმაზე, თუ რა შეიძლება იყოს ROM-ები. ნებისმიერ კომპიუტერში მთავარი შესანახი მოწყობილობა არის მყარი დისკი. დღეს ისინი ყველა კომპიუტერში არიან. ეს ელემენტი გამოიყენება მონაცემთა შენახვის ფართო შესაძლებლობების გამო. ამავდროულად, ასევე არის მრავალი ROM, რომლებიც იყენებენ მულტიპლექსერებს თავიანთ მოწყობილობაში. ეს არის სპეციალური მიკროკონტროლერები, ჩამტვირთველები და სხვა ელექტრონული მექანიზმები. უფრო მჭიდრო შემოწმების შემდეგ, თქვენ უნდა გაიგოთ არა მხოლოდ ROM აბრევიატურა. თემის გასაგებად საჭიროა სხვა ტერმინების გაშიფვრა.

ROM-ის შესაძლებლობების დამატება და გაფართოება ფლეშ ტექნოლოგიების გამოყენებით

თუ მომხმარებელს არ აქვს საკმარისი სტანდარტული მეხსიერების მოცულობა, მაშინ შეგიძლიათ სცადოთ ისარგებლოთ ROM-ის მიერ მოწოდებული ინფორმაციის შენახვის გაფართოებული შესაძლებლობებით. ეს ხდება თანამედროვე ტექნოლოგიების გამოყენებით, რომლებიც დანერგილია USB დისკებსა და მეხსიერების ბარათებში. ეს ტექნოლოგიები ეფუძნება მრავალჯერადი გამოყენების პრინციპს. მარტივად რომ ვთქვათ, ასეთ მედიაზე ინფორმაციის წაშლა და ხელახლა ჩაწერა შესაძლებელია. მსგავსი ოპერაციის ჩატარება შესაძლებელია ათობით და ასობით ათასი ჯერ.

რისგან შედგება ROM?

ROM შედგება ორი ნაწილისგან, რომლებიც მითითებულია როგორც ROM-A და ROM-E. ROM-A გამოიყენება პროგრამების შესანახად, ხოლო ROM-E გამოიყენება პროგრამების გასაცემად. ტიპი A ROM არის დიოდ-ტრანსფორმატორის მატრიცა, რომელიც ციმციმდება მისამართის მავთულის გამოყენებით. ROM-ის ეს განყოფილება ასრულებს მთავარ ფუნქციას. შევსება დამოკიდებული იქნება ROM-ის წარმოებაში გამოყენებულ მასალაზე. ამ მიზნით შეიძლება გამოყენებულ იქნას მაგნიტური ლენტები, მაგნიტური დისკები, დაფქული ბარათები, დოლები, ფერიტის წვერები, დიელექტრიკები ელექტროსტატიკური მუხტების დაგროვების მათი თვისებით.

ROM: სქემატური სტრუქტურა

ეს ელექტრონული ობიექტი ჩვეულებრივ გამოსახულია როგორც მოწყობილობა, რომელიც წააგავს რამდენიმე ერთბიტიანი უჯრედის კავშირს. მიუხედავად მისი პოტენციური სირთულისა, ROM ჩიპი ძალიან მცირე ზომისაა. გარკვეული ბიტის ინფორმაციის შენახვისას, ის ილუქება კეისზე (ნულზე ჩაწერა) ან კვების წყაროზე (ერთის ჩაწერა). მეხსიერების უჯრედების ტევადობის გასაზრდელად, მუდმივი შენახვის მოწყობილობებში სქემები შეიძლება პარალელურად იყოს დაკავშირებული. სწორედ ამას აკეთებენ მწარმოებლები თანამედროვე პროდუქტის მისაღებად. ყოველივე ამის შემდეგ, მაღალი ტექნიკური მახასიათებლების მქონე ROM-ის გამოყენებისას, მოწყობილობა კონკურენტუნარიანი იქნება ბაზარზე.

მეხსიერების რაოდენობა, რომელიც გამოიყენება აღჭურვილობის სხვადასხვა ერთეულში

მეხსიერების რაოდენობა შეიძლება დამოკიდებული იყოს ROM-ის ტიპსა და დანიშნულებაზე. მარტივ საყოფაცხოვრებო ტექნიკაში, როგორიცაა მაცივრები ან სარეცხი მანქანები, დამონტაჟებული მიკროკონტროლერები საკმაოდ საკმარისი იქნება. იშვიათ შემთხვევებში დამონტაჟებულია რაღაც უფრო რთული. აქ მეტი ROM-ის გამოყენებას აზრი არ აქვს. ელექტრონიკის რაოდენობა საკმაოდ მცირეა. გარდა ამისა, ტექნოლოგია არ არის საჭირო რთული გამოთვლების შესასრულებლად. თანამედროვე ტელევიზორები შეიძლება მოითხოვონ რაღაც უფრო რთული. ROM მიკროსქემის სირთულის მწვერვალი გვხვდება კომპიუტერულ აღჭურვილობაში, როგორიცაა სერვერები და პერსონალური კომპიუტერები. ამ ტექნიკით, ROM შეიცავს რამდენიმე გიგაბაიტიდან ასობით ტერაბაიტამდე ინფორმაციას.

ნიღაბი ROM

თუ ჩაწერა ხდება მაშინ, როდესაც ჩაწერა ხდება მეტალიზაციის პროცესის გამოყენებით და გამოიყენება ნიღაბი, მაშინ ასეთ ROM-ს დაერქმევა ნიღაბი ROM. მათში მეხსიერების უჯრედების მისამართები მიეწოდება ათ პინს. კონკრეტული ჩიპი შეირჩევა სპეციალური CS სიგნალის გამოყენებით. ამ ტიპის ROM-ები დაპროგრამებულია ქარხნებში. ამიტომ მათი საშუალო და მცირე მოცულობის წარმოება მოუხერხებელი და წამგებიანია. თუმცა, ფართომასშტაბიან წარმოებაში, ასეთი მოწყობილობები ROM-ებიდან ყველაზე იაფი იქნება.

ამან უზრუნველყო ამ ტიპის მოწყობილობის პოპულარობა. მიკროსქემის დიზაინის თვალსაზრისით, ასეთი ROM-ები განსხვავდებიან ზოგადი მასისგან იმით, რომ მეხსიერების მატრიცაში კავშირები შეიცვალა დნობის მხტუნავებით, რომლებიც დამზადებულია პოლიკრისტალური სილიკონისგან. წარმოების ეტაპზე იქმნება ყველა ჯემპერი. კომპიუტერს სჯერა, რომ ყველგან ლოგიკური წერია. თუმცა, წინასწარი დაპროგრამების დროს გამოიყენება გაზრდილი ძაბვა.

მისი გამოყენებით დარჩენილია ლოგიკური ერთეულები. მხტუნავები აორთქლდება დაბალი ძაბვის გამოყენებისას. კომპიუტერს მიაჩნია, რომ იქ ლოგიკური ნული იწერება. იგივე პრინციპი გამოიყენება პროგრამირებადი მხოლოდ წაკითხვის მეხსიერების მოწყობილობებში. პროგრამირებადი ROM ან PROM საკმაოდ მოსახერხებელი აღმოჩნდა ტექნოლოგიური წარმოების თვალსაზრისით. მათი გამოყენება შესაძლებელია როგორც საშუალო, ასევე მცირე წარმოებაში. თუმცა, ამ მოწყობილობებს ასევე აქვთ თავიანთი შეზღუდვები. პროგრამის ჩაწერა შეგიძლიათ მხოლოდ ერთხელ, რის შემდეგაც ჯუმპერები სამუდამოდ ქრება.

ROM-ის ხელახლა გამოყენების შეუძლებლობის გამო. თუ შეცდომა დაუშვით, ის უნდა გადააგდოთ. შედეგად, ყველა წარმოებული აღჭურვილობის ღირებულება იზრდება. წარმოების ციკლის ხარვეზების გამო. ეს პრობლემა საკმაოდ დიდი ხნის განმავლობაში იკავებდა დეველოპერების გონებას. ამ სიტუაციიდან გამოსავალად გადაწყდა ROM-ის შემუშავება, რომელიც შეიძლება მრავალჯერ დაპროგრამდეს.

ელექტრო ან UV წაშლილი ROM

ასეთი მოწყობილობები იქმნება მეხსიერების მატრიცის საფუძველზე, რომელშიც მეხსიერების უჯრედებს განსაკუთრებული სტრუქტურა აქვთ. აქ თითოეული უჯრედი არის MOS ტრანზისტორი, რომლის კარიბჭე დამზადებულია პოლიკრისტალური სილიკონისგან. გარკვეულწილად მოგვაგონებს წინა ვერსიას. ამ ROM-ების თავისებურება ის არის, რომ სილიციუმი ამ შემთხვევაში დამატებით არის გარშემორტყმული დიელექტრიკით, რომელსაც აქვს საიზოლაციო თვისებები. სილიციუმის დიოქსიდი გამოიყენება დიელექტრიკულად.

აქ მუშაობის პრინციპი ეფუძნება ინდუქციური მუხტის შინაარსს. მისი შენახვა შესაძლებელია ათწლეულების განმავლობაში. აქ წაშლის რამდენიმე პრობლემაა. მაგალითად, ულტრაიისფერი ROM მოწყობილობა მოითხოვს UV სხივების ზემოქმედებას გარედან, მაგალითად, ულტრაიისფერი ნათურისგან. რა თქმა უნდა, მარტივი გამოყენების თვალსაზრისით, ელექტრული წაშლის ROM დიზაინი საუკეთესო ვარიანტი იქნება. ამ შემთხვევაში, გასააქტიურებლად საჭიროა მხოლოდ ძაბვის გამოყენება. ელექტრული წაშლის ეს პრინციპი წარმატებით იქნა დანერგილი ისეთ მოწყობილობებში, როგორიცაა ფლეშ დრაივები. თუმცა, ასეთი ROM წრე სტრუქტურულად არ განსხვავდება ჩვეულებრივი ნიღბის ROM-ისგან, გარდა უჯრედის სტრუქტურისა.

ასეთ მოწყობილობებს ზოგჯერ რეპროგრამირებადსაც უწოდებენ. თუმცა, ამ ტიპის მოწყობილობების ყველა უპირატესობით, არსებობს გარკვეული შეზღუდვები ინფორმაციის წაშლის სიჩქარეზე. როგორც წესი, ამ ოპერაციის დასრულებას 10-დან 30 წუთამდე სჭირდება. გადაწერის შესაძლებლობის მიუხედავად, გადაპროგრამირებადი მოწყობილობებს აქვთ შეზღუდვები მათ გამოყენებასთან დაკავშირებით. ულტრაიისფერი სხივების წაშლას ელექტრონიკას შეუძლია გაუძლოს 10-დან 100 ჩაწერის ციკლს. ამის შემდეგ, ულტრაიისფერი გამოსხივების დესტრუქციული გავლენა იმდენად შესამჩნევი გახდება, რომ მოწყობილობა შეწყვეტს ფუნქციონირებას.

ასეთი ელემენტები შეიძლება გამოყენებულ იქნას BIOS პროგრამების შესანახად ვიდეო და ხმის ბარათებში დამატებითი პორტებისთვის. რაც შეეხება გადაწერის შესაძლებლობას, ოპტიმალური იქნება ელექტრული წაშლის პრინციპი. ასეთ მოწყობილობებში გადაწერების რაოდენობა 100-დან 500 ათასამდე მერყეობს. რა თქმა უნდა, შეგიძლიათ იპოვოთ მოწყობილობები, რომლებსაც მეტის გაკეთება შეუძლიათ, მაგრამ ჩვეულებრივ მომხმარებლებს აბსოლუტურად არ სჭირდებათ ასეთი ზებუნებრივი შესაძლებლობები.

მხოლოდ წაკითხული მეხსიერება (მხოლოდ წაკითხული მეხსიერება - ROM)

(მხოლოდ წაკითხვის მეხსიერება - ROM)

მხოლოდ წაკითხული მეხსიერება (ROM, Read Only Memory) არის არასტაბილური მეხსიერება, რომელიც გამოიყენება მონაცემების შესანახად, რომლის შეცვლაც არასდროს დასჭირდება. მეხსიერების შიგთავსი სპეციალური გზით „მიერთება“ მოწყობილობაში მისი წარმოებისას მუდმივი შენახვისთვის. ROM მხოლოდ წაკითხვაა შესაძლებელი.

უპირველეს ყოვლისა, თავად პროცესორის მუშაობის კონტროლის პროგრამა იწერება მუდმივ მეხსიერებაში. ROM შეიცავს პროგრამებს დისპლეის, კლავიატურის, გარე მეხსიერების, კომპიუტერის გაშვებისა და გაჩერების პროგრამებს და მოწყობილობის ტესტირების პროგრამებს.

ყველაზე მნიშვნელოვანი ROM ჩიპი არის BIOS მოდული (Basic Input/Output System) - პროგრამების ნაკრები, რომელიც შექმნილია მოწყობილობების ავტომატურად შესამოწმებლად კომპიუტერის ჩართვისა და ოპერაციული სისტემის RAM-ში ჩატვირთვის შემდეგ.

BIOS-ის როლი ორმაგია - ერთის მხრივ, იგი წარმოადგენს ტექნიკის განუყოფელ ელემენტს, ხოლო მეორე მხრივ, ნებისმიერი ოპერაციული სისტემის მნიშვნელოვანი მოდული.

ასე რომ, ROM მუდმივად ინახავს ინფორმაციას, რომელიც იწერება იქ კომპიუტერის წარმოებისას.

! არასტაბილური მეხსიერება. როდესაც დენი გამორთულია, ROM-ის შინაარსი არ იშლება.

ROM შეიცავს:

1. სატესტო პროგრამები, რომლებიც ამოწმებენ მოწყობილობის სწორ მუშაობას კომპიუტერის ყოველი ჩართვისას;
2. ძირითადი პერიფერიული მოწყობილობების მართვის პროგრამები (დისკი, მონიტორი, კლავიატურა);
3. ჩატვირთვის პროგრამა, რომელიც ეძებს ოპერაციული სისტემის ჩამტვირთველს გარე მედიაზე. თანამედროვე BIOS საშუალებას გაძლევთ ჩატვირთოთ ოპერაციული სისტემა არა მხოლოდ მაგნიტური და ოპტიკური დისკებიდან, არამედ USB ფლეშ დრაივებიდანაც.

Კარგი დღე.

თუ თქვენ ცდილობთ შეავსოთ ცოდნის ხარვეზი იმის შესახებ, თუ რა არის ROM, თქვენ სწორ ადგილას მოხვედით. ჩვენს ბლოგზე შეგიძლიათ წაიკითხოთ ამომწურავი ინფორმაცია ამის შესახებ საერთო მომხმარებლისთვის ხელმისაწვდომ ენაზე.

გაშიფვრა და ახსნა

ROM ასოები იწერება დიდი ასოებით ფორმულირებაში "მხოლოდ წაკითხული მეხსიერება". მას ასევე შეიძლება ეწოდოს "ROM". ინგლისური აბრევიატურა ნიშნავს მხოლოდ წაკითხულ მეხსიერებას და ითარგმნება როგორც მხოლოდ წაკითხული მეხსიერება.

ეს ორი სახელი ცხადყოფს ჩვენი საუბრის საგნის არსს. ეს არის მეხსიერების არასტაბილური ტიპი, რომლის მხოლოდ წაკითხვაა შესაძლებელი. Რას ნიშნავს?

• პირველ რიგში, ის ინახავს დეველოპერის მიერ აღჭურვილობის წარმოების დროს დადგენილ უცვლელ მონაცემებს, ანუ მათ, რის გარეშეც შეუძლებელია მისი მოქმედება.
• მეორეც, ტერმინი „არასტაბილური“ მიუთითებს იმაზე, რომ როდესაც სისტემა გადატვირთულია, მონაცემები არ ქრება მისგან, განსხვავებით რაც ხდება RAM-თან.

ასეთი მოწყობილობიდან ინფორმაციის წაშლა შესაძლებელია მხოლოდ სპეციალური მეთოდების გამოყენებით, მაგალითად, ულტრაიისფერი სხივებით.

მაგალითები

კომპიუტერში მხოლოდ წაკითხული მეხსიერება არის დედაპლატის სპეციფიკური ადგილი, რომელიც ინახავს:

• გამოცადეთ კომუნალური პროგრამები, რომლებიც ამოწმებენ აპარატურის სწორ მუშაობას კომპიუტერის გაშვებისას.
• დრაივერები ძირითადი პერიფერიული მოწყობილობების სამართავად (კლავიატურა, მონიტორი, დისკი). თავის მხრივ, ის სლოტები დედაპლატზე, რომელთა ფუნქციებში არ შედის კომპიუტერის ჩართვა, არ ინახავს მათ უტილიტებს ROM-ში. ყოველივე ამის შემდეგ, სივრცე შეზღუდულია.
• ჩატვირთვის პროგრამა (BIOS), რომელიც იწყებს ოპერაციული სისტემის ჩამტვირთველს, როდესაც კომპიუტერი ჩართულია. მიუხედავად იმისა, რომ მიმდინარე BIOS-ს შეუძლია კომპიუტერის ჩართვა არა მხოლოდ ოპტიკური და მაგნიტური დისკებიდან, არამედ USB დისკებიდან.

მობილური გაჯეტებში მუდმივი მეხსიერება ინახავს სტანდარტულ აპლიკაციებს, თემებს, სურათებს და მელოდიებს. თუ სასურველია, დამატებითი მულტიმედიური ინფორმაციის სივრცე შეიძლება გაფართოვდეს გადაწერადი SD ბარათების გამოყენებით. თუმცა, თუ მოწყობილობა გამოიყენება მხოლოდ ზარებისთვის, არ არის საჭირო მეხსიერების გაფართოება.

ზოგადად, ახლა ROM გვხვდება ნებისმიერ საყოფაცხოვრებო ტექნიკაში, მანქანის ფლეერებში და სხვა ელექტრონულ მოწყობილობებში.

ფიზიკური აღსრულება

იმისათვის, რომ უკეთ გაეცნოთ მუდმივ მეხსიერებას, უფრო მეტს გეტყვით მისი კონფიგურაციისა და თვისებების შესახებ:

• ფიზიკურად ეს არის მიკროსქემა საკითხავი კრისტალით, თუ მაგალითად შედის კომპიუტერში. მაგრამ ასევე არსებობს დამოუკიდებელი მონაცემთა მასივები (CD, გრამოფონის ჩანაწერი, შტრიხკოდი და ა.შ.).
• ROM შედგება ორი ნაწილისგან "A" და "E". პირველი არის დიოდ-ტრანსფორმატორის მატრიცა, რომელიც არის ნაკერი მისამართის მავთულის გამოყენებით. გამოიყენება პროგრამების შესანახად. მეორე განკუთვნილია მათი გაცემისთვის.
• სქემატურად იგი შედგება რამდენიმე ერთნიშნა უჯრედისაგან. როდესაც იწერება კონკრეტული ბიტი მონაცემები, კეთდება დალუქვა კეისზე (ნულოვანი) ან კვების წყაროზე (ერთი). თანამედროვე მოწყობილობებში სქემები დაკავშირებულია პარალელურად, რათა გაიზარდოს უჯრედების მოცულობა.
• მეხსიერების მოცულობა მერყეობს რამდენიმე კილობაიტიდან ტერაბაიტამდე, იმისდა მიხედვით, თუ რომელ მოწყობილობაზეა გამოყენებული.

სახეები

ROM-ის რამდენიმე ტიპი არსებობს, მაგრამ იმისათვის, რომ დრო არ დაკარგოთ, დავასახელებ მხოლოდ ორ მთავარ მოდიფიკაციას:

• პირველ ასოს ემატება სიტყვა "პროგრამირებადი". ეს ნიშნავს, რომ მომხმარებელს შეუძლია ერთხელ თავად გაანათოს მოწყობილობა.

• წინ კიდევ ორი ​​ასო მალავს ფორმულირებას "ელექტრო წაშლა". ასეთი ROM-ების გადაწერა შესაძლებელია რამდენიც გსურთ. ამ ტიპს მიეკუთვნება ფლეშ მეხსიერება.

პრინციპში, ეს არის ყველაფერი, რისი გადმოცემაც მინდოდა დღეს თქვენთვის.

მოხარული ვიქნები, თუ გამოიწერთ განახლებებს და უფრო ხშირად დაბრუნდებით.

ROM არის მეხსიერება, რომელშიც ინფორმაცია, ერთხელ დაწერილი, შეუძლებელია შეიცვალოს. მაგალითად, პროგრამა გარე მეხსიერებიდან ინფორმაციის ჩატვირთვისთვის მიკროპროცესორული სისტემის RAM-ში. ყველა ტიპის ROM იყენებს მიკროსქემის დიზაინის იგივე პრინციპს. ინფორმაცია ROM-ში წარმოდგენილია როგორც მისამართსა და მონაცემთა ავტობუსებს შორის კავშირის არსებობა ან არარსებობა.

ROM-ის ჩვეულებრივი გრაფიკული აღნიშვნა წარმოდგენილია ნახ. 26.10.

სურ.26.10. ROM-ის ჩვეულებრივი გრაფიკული აღნიშვნა

ბრინჯი. 26.11. ROM წრე

ნახ. 26.11 გვიჩვენებს უმარტივესი ROM-ის დიაგრამას. ROM-ის განსახორციელებლად საკმარისია გამოიყენოთ დეკოდერი, დიოდები, რეზისტორების ნაკრები და ავტობუსის დრაივერები. განსახილველი ROM შეიცავს ბიტ სიტყვებს, ე.ი. მისი საერთო ზომაა 32 ბიტი. სვეტების რაოდენობა განსაზღვრავს სიტყვის სიგანეს, ხოლო მწკრივების რაოდენობა განსაზღვრავს 8-ბიტიანი სიტყვების რაოდენობას. დიოდები დამონტაჟებულია იმ ადგილებში, სადაც უნდა იყოს შენახული ბიტები, რომლებსაც აქვთ "0" ლოგიკური მნიშვნელობა (დეკოდერი აწვდის 0-ს არჩეულ ხაზს). ამჟამად დიოდების ნაცვლად გამოიყენება MOS ტრანზისტორები.

მაგიდაზე ნახაზი 26.1 გვიჩვენებს ROM-ის მდგომარეობას, რომლის დიაგრამა ნაჩვენებია ნახ. 26.11.

ცხრილი 26.1

მარტივი ROM მდგომარეობა

სიტყვა	ორობითი წარმოდგენა
A0	A1	D1	D2	D3	D4	D5	D6	D7	D8

როგორც წესი, ROM-ებს აქვთ მრავალბიტიანი ორგანიზაცია 2 სტრუქტურით DM. წარმოების ტექნოლოგიები ძალიან მრავალფეროვანია - CMOS, n-MOS, TTL(Sh) და დიოდური მატრიცები.

ყველა ROM შეიძლება დაიყოს შემდეგ ჯგუფებად: ქარხნულად პროგრამირებადი (ნიღაბი), ერთჯერადი პროგრამირებადი და გადაპროგრამირებადი.

ქარხნულად პროგრამირებად მეხსიერებაში(ROM ან ROM), ინფორმაცია ჩაიწერება უშუალოდ მათი წარმოების პროცესში ფოტომასკის გამოყენებით, რომელსაც ნიღაბი ეწოდება, ტექნოლოგიური პროცესის ბოლო ეტაპზე. ასეთი ROM-ები, რომლებსაც ნიღბის ROM-ებს უწოდებენ, აგებულია დიოდებზე, ბიპოლარულ ან MOS ტრანზისტორებზე.

ნიღბის ROM-ების გამოყენების სფეროა სტანდარტული ინფორმაციის შენახვა, მაგალითად, სიმბოლოების გენერატორები (ლათინური და რუსული ანბანის ასოების კოდები), სტანდარტული ფუნქციების ცხრილები (სინუსები, კვადრატული ფუნქციები), სტანდარტული პროგრამული უზრუნველყოფა.

პროგრამირებადი მხოლოდ წაკითხული მეხსიერების მოწყობილობები(პრომ, ან გამოსაშვები) – ROM ერთჯერადი ელექტრული პროგრამირების შესაძლებლობით. ამ ტიპის მეხსიერება მომხმარებელს საშუალებას აძლევს დააპროგრამოს მეხსიერების ჩიპი ერთხელ პროგრამისტების გამოყენებით.

PROM ჩიპები აგებულია მეხსიერების უჯრედებზე fusible jumpers-ით. პროგრამირების პროცესი შედგება დნებადი ბმულების შერჩევითი წვისგან, საკმარისი ამპლიტუდის და ხანგრძლივობის მიმდინარე იმპულსების გამოყენებით. დნობის ბმულები შედის დიოდების ან ტრანზისტორების ელექტროდებში.

ნახ. ნახაზი 26.12 გვიჩვენებს PROM-ის დიაგრამას დნობის მხტუნავებით. იწარმოება ყველა დიოდით და ჯემპრით, ე.ი. მატრიცაში ყველაფერი არის "0" და პროგრამირების დროს იწვება ის მხტუნავები, რომელთა უჯრედები უნდა შეიცავდეს ლოგიკურ "1"-ს.

ბრინჯი. 26.12. PROM მიკროსქემის ფრაგმენტი

პროგრამირებადი მხოლოდ წაკითხვის მეხსიერება(RPZU და RPZU UV) – ROM მრავალჯერადი ელექტრული პროგრამირების შესაძლებლობით. IN IS RPZU UV ( EPROM) ძველი ინფორმაცია იშლება ულტრაიისფერი სხივების გამოყენებით, რისთვისაც მიკროსქემის კორპუსში არის გამჭვირვალე ფანჯარა; RPZU-ში ( EEPROM) – ელექტრული სიგნალების გამოყენებით.

ROM მეხსიერების უჯრედები აგებულია ნ-MOS ან CMOS ტრანზისტორები. მწვანე უჯრედის ასაგებად გამოიყენება მუხტის შენახვის სხვადასხვა ფიზიკური ფენომენი ორ დიელექტრიკულ მედიასა თუ გამტარ და დიელექტრიკულ გარემოს შორის საზღვარზე.

პირველ ვერსიაში, MOS ტრანზისტორის კარიბჭის ქვეშ არსებული დიელექტრიკი ორი ფენისგან შედგება: სილიციუმის ნიტრიდი და სილიციუმის დიოქსიდი. ამ ტრანზისტორს MNOS ჰქვია: ლითონი - სილიციუმის ნიტრიდი - ოქსიდი - ნახევარგამტარი. მუხტის დაჭერის ცენტრები ჩნდება დიელექტრიკული ფენების საზღვრებზე. გვირაბის ეფექტის წყალობით, მუხტის მატარებლებს შეუძლიათ გაიარონ ოქსიდის თხელი ფილმი და დაგროვდნენ ფენებს შორის ინტერფეისზე. ეს მუხტი, რომელიც არის MNOS ტრანზისტორის მიერ შენახული ინფორმაციის მატარებელი, იწვევს ტრანზისტორის ზღვრული ძაბვის ცვლილებას. ამ შემთხვევაში, ზღურბლის ძაბვა იზრდება იმდენად, რომ ტრანზისტორის კარიბჭეზე მოქმედი ძაბვა ვერ ახერხებს მის გახსნას. ტრანზისტორი, რომელშიც მუხტი არ არის, ადვილად იხსნება. ერთ-ერთი მდგომარეობა განისაზღვრება როგორც ლოგიკური, მეორე - ნულოვანი.

მეორე ვარიანტში MOS ტრანზისტორის კარიბჭე კეთდება მცურავი, ე.ი. არ არის დაკავშირებული მიკროსქემის სხვა ელემენტებთან. ასეთი კარიბჭე იტენება ზვავის ინექციის დენით, როდესაც ტრანზისტორის დრენაჟზე მაღალი ძაბვა ვრცელდება. შედეგად, მცურავი კარიბჭის დატენვა გავლენას ახდენს გადინების დენზე, რომელიც გამოიყენება ინფორმაციის წაკითხვისას, როგორც წინა ვერსიაში MNOS ტრანზისტორით. ასეთ ტრანზისტორებს უწოდებენ LISMOP (ზვავის მუხტის ინექციის MOS ტრანზისტორი). იმის გამო, რომ ტრანზისტორი კარიბჭე გარშემორტყმულია იზოლატორით, გაჟონვის დენი ძალიან მცირეა და ინფორმაციის შენახვა შესაძლებელია საკმაოდ დიდი ხნის განმავლობაში (ათობით წლის განმავლობაში).

ელექტროად წაშლელ ROM-ში მეორე კარიბჭე მოთავსებულია ტრანზისტორის მცურავი კარიბჭის ზემოთ - საკონტროლო კარიბჭე. მასზე ძაბვის გამოყენება იწვევს მუხტის გაფანტვას მცურავ კარიბჭეზე გვირაბის ეფექტის გამო. RPOM-ებს აქვთ მნიშვნელოვანი უპირატესობები UV RPOM-ებთან შედარებით, რადგან ისინი არ საჭიროებენ სპეციალურ ულტრაიისფერი სინათლის წყაროებს გადაპროგრამირებისთვის. ელექტრული წაშლის მეხსიერება პრაქტიკულად შეცვალა ულტრაიისფერი წაშლის მეხსიერება.

ROM მიკროსქემის ფრაგმენტი LISMOP ტიპის ორი კარიბჭის ტრანზისტორების გამოყენებით ნაჩვენებია ნახ. 26.13. ლოგიკური ნულის დაწერა ხორციელდება პროგრამირების რეჟიმში მცურავი კარიბჭის მუხტის გამოყენებით. ინფორმაციის წაშლა, ე.ი. მცურავი კარიბჭის გამონადენი ნიშნავს ლოგიკური ჩანაწერის დაწერას. ამ შემთხვევაში, როდესაც სიგნალი გამოიყენება შერჩევის ხაზის გასწვრივ, გამოკითხული ტრანზისტორები იხსნება და გადასცემს ძაბვას. U PITწაკითხვის ხაზზე.

თანამედროვე ROM-ებს აქვთ ინფორმაციის სიმძლავრე 4 მბიტამდე საათის სიხშირეზე 80 MHz-მდე.

26.5. ფლეში- მეხსიერება

მუშაობის ძირითადი პრინციპები და შენახვის ელემენტების ტიპი ფლეში-მეხსიერებები მსგავსია PROM-ების ელექტრო ჩაწერით და ინფორმაციის წაშლით, რომელიც აგებულია მცურავი კარიბჭის ტრანზისტორებზე. როგორც წესი, მისი მახასიათებლებიდან გამომდინარე, ფლეში-მეხსიერება გამოყოფილია ცალკე კლასში. ის შლის ან ყველა ჩაწერილ ინფორმაციას ერთდროულად, ან ინფორმაციის დიდ ბლოკებს, ვიდრე ცალკეული სიტყვების წაშლას. ეს შესაძლებელს ხდის ცალკეული ბაიტების ჩაწერისა და წაშლის საკონტროლო სქემების აღმოფხვრას, რაც შესაძლებელს ხდის მნიშვნელოვნად გაამარტივოს მეხსიერების წრე და მიაღწიოს ინტეგრაციისა და შესრულების მაღალ დონეს, ხარჯების შემცირებისას.

სურ.26.13. RPOM წრედის ფრაგმენტი

ელექტრონული მოწყობილობების განვითარების თანამედროვე ტენდენციები მოითხოვს გამოყენებული მეხსიერების რაოდენობის მუდმივ ზრდას. დღეს ინჟინრებს აქვთ წვდომა მიკროსქემებზე, როგორიცაა არასტაბილური მეხსიერება DRAM, რომელიც ხასიათდება ბიტის უკიდურესად დაბალი ფასით და ინტეგრაციის მაღალი დონით და არასტაბილური ფლეში-მეხსიერება, რომლის ღირებულებაც მუდმივად იკლებს და დონემდე მიდის DRAM.

არასტაბილურობის საჭიროება ფლეში- მეხსიერება იზრდება მობილური აპლიკაციების სფეროში კომპიუტერული სისტემების წინსვლის ხარისხის პროპორციულად. საიმედოობა, დაბალი ენერგიის მოხმარება, მცირე ზომა და მსუბუქი წონა არის მედიის აშკარა უპირატესობა ფლეში-მეხსიერება დისკებთან შედარებით. ინფორმაციის ერთეულის შენახვის ღირებულების მუდმივი შემცირების გათვალისწინებით ფლეში-მეხსიერება, მასზე დაფუძნებული მედია უფრო და უფრო მეტ უპირატესობას და ფუნქციონირებას აძლევს მობილურ პლატფორმებს და პორტატულ აღჭურვილობას, რომლებიც იყენებენ ასეთ მეხსიერებას. მეხსიერების მრავალფეროვნებას შორის, ფლეში- უჯრედებზე დაფუძნებული მეხსიერება NANDარის ყველაზე შესაფერისი საფუძველი ინფორმაციის დიდი მოცულობისთვის არასტაბილური შენახვის მოწყობილობების შესაქმნელად.

ამჟამად, არსებობს ორი ძირითადი სტრუქტურა ფლეშ მეხსიერების შესაქმნელად: უჯრედებზე დაფუძნებული მეხსიერება არც(ან-არა) და NAND(ᲓᲐ ᲐᲠᲐ). სტრუქტურა არც(ნახ. 26.14, ა) შედგება პარალელურად დაკავშირებული ელემენტარული ინფორმაციის შესანახი უჯრედებისგან. უჯრედების ეს ორგანიზაცია იძლევა მონაცემებზე შემთხვევითი წვდომისა და ინფორმაციის ბაიტი-ბაიტი ჩაწერის შესაძლებლობას. სტრუქტურიდან გამომდინარე NAND(ნახ. 26.14, ბ) არის ელემენტარული უჯრედების მიმდევრობითი კავშირის პრინციპი, რომლებიც ქმნიან ჯგუფებს (ერთ ჯგუფს აქვს 16 უჯრედი), რომლებიც გაერთიანებულია გვერდებად, ხოლო გვერდები ბლოკებად. მეხსიერების მასივის ამ კონსტრუქციით ცალკეულ უჯრედებზე წვდომა შეუძლებელია. პროგრამირება ხდება ერთდროულად მხოლოდ ერთ გვერდზე, ხოლო წაშლისას წვდომა ხდება ბლოკებზე ან ბლოკების ჯგუფებზე.

სურ.26.14. სტრუქტურებზე დაფუძნებული არც(ა) და NAND(ბ)

მოგონებებს შორის სტრუქტურის ორგანიზების განსხვავებების შედეგად არცდა NANDაისახება მათ მახასიათებლებში. შედარებით დიდი რაოდენობით მონაცემებთან მუშაობისას მეხსიერების ჩაწერა/წაშლა პროცესებს NANDიმუშაოს ბევრად უფრო სწრაფად, ვიდრე მეხსიერება არც. მეხსიერების 16 მიმდებარე უჯრედიდან NANDდაკავშირებულია ერთმანეთთან სერიულად, ყოველგვარი კონტაქტური ხარვეზების გარეშე, მიიღწევა ჩიპზე უჯრედების განლაგების მაღალი არეალი, რაც შესაძლებელს ხდის იმავე ტექნოლოგიურ სტანდარტებში დიდი სიმძლავრის მიღებას. ფლეშ მეხსიერების პროგრამირების საფუძველი NANDდევს ელექტრონული გვირაბის პროცესი. და რადგან იგი გამოიყენება როგორც პროგრამირებისთვის, ასევე წაშლისთვის, მიიღწევა მეხსიერების ჩიპის დაბალი ენერგიის მოხმარება. უჯრედის ორგანიზაციის თანმიმდევრული სტრუქტურა იძლევა მასშტაბურობის მაღალ ხარისხს, რაც ხდის NAND-Flashლიდერი მეხსიერების შესაძლებლობების გაზრდის რბოლაში. იმის გამო, რომ ელექტრონული გვირაბი ხდება უჯრედის არხის მთელ ტერიტორიაზე, მუხტის დაჭერის ინტენსივობა ერთეულ ფართობზე არის NAND-Flashსხვა ტექნოლოგიებზე დაბალი ფლეში-მეხსიერება, რაც იწვევს პროგრამის/წაშლის ციკლების უფრო მეტ რაოდენობას. პროგრამირება და კითხვა შესრულებულია სექტორ-სექტორად ან გვერდი-გვერდზე, 512-ბაიტიან ბლოკებში, დისკის დისკების საერთო სექტორის ზომის ემულაციის მიზნით.

მიკროსქემების უფრო დეტალური მახასიათებლები ფლეში-მეხსიერების განხილვა შესაძლებელია სერიის კრისტალების მაგალითის გამოყენებით HY 27xx(08/16)1 გ 1მკომპანიები Hynix. ნახ. სურათი 26.15 გვიჩვენებს ამ მოწყობილობების ტერმინალების შიდა სტრუქტურას და დანიშნულებას.

მიკროსქემას აქვს შემდეგი დასკვნები:

I/O 8-15- მონაცემთა შეყვანა/გამომავალი x16 მოწყობილობებისთვის

I/O 0-7– მონაცემთა შეყვანა/გამომავალი, მისამართის შეყვანა ან ბრძანების შეყვანა x8 და x16 მოწყობილობებისთვის;

ALE– ჩართეთ მისამართის ჩაკეტვა;

CLE- ჩართეთ ბრძანების ჩაკეტვა;

- კრისტალების შერჩევა;

- წაიკითხეთ რეზოლუცია;

– კითხვა/დატვირთული (გამომავალი ღია დრენაჟით);

- ჩაწერის გარჩევადობა;

- ჩაწერის დაცვა

V CC- მიწოდების ძაბვა;

VSS- ზოგადი დასკვნა.

სურ.26.15. გარე პინის დიაგრამა (a), ქინძისთავის მინიჭება (ბ) და ბლოკ-სქემა (c) ფლეში- მეხსიერება

მისამართის ხაზები მულტიპლექსირებულია მონაცემთა I/O ხაზებით 8 ან 16-ბიტიან I/O ავტობუსზე. ეს ინტერფეისი ამცირებს გამოყენებული ქინძისთავების რაოდენობას და შესაძლებელს ხდის უფრო მაღალი სიმძლავრის ჩიპებზე გადასვლას ბეჭდური მიკროსქემის დაფის შეცვლის გარეშე. თითოეული ბლოკის დაპროგრამება და წაშლა შესაძლებელია 100000-ჯერ. ჩიპებს აქვთ ღია გადინების წაკითხვის/დატვირთული გამომავალი, რომელიც შეიძლება გამოყენებულ იქნას კონტროლერის აქტივობის დასადგენად PER (პროგრამა/წაშლა/წაკითხვა). იმის გამო, რომ გამომავალი არის ღია დრენაჟი, შესაძლებელია რამდენიმე ასეთი გამოსასვლელის დაკავშირება სხვადასხვა მეხსიერების ჩიპებიდან ერთი ასაწევი რეზისტორის მეშვეობით ელექტრომომარაგების დადებით ტერმინალთან.

სურ.26.16. მეხსიერების მასივის ორგანიზაცია NAND- სტრუქტურები

მეხსიერების მასივი NAND-სტრუქტურები მოწყობილია ბლოკებად, თითოეული შეიცავს 32 გვერდს. მასივი იყოფა ორ ზონად: ძირითად და სათადარიგოდ (სურ. 26.16).

მასივის ძირითადი არე გამოიყენება მონაცემების შესანახად, ხოლო სათადარიგო ზონა ჩვეულებრივ გამოიყენება შეცდომების გამოსწორების კოდების შესანახად ( ECC), პროგრამის დროშები და ცუდი ბლოკის იდენტიფიკატორები ( ცუდი ბლოკი) ძირითადი ტერიტორია. 8-ბიტიან მოწყობილობებზე, ძირითადი არეალის გვერდები დაყოფილია ორ ნახევარგვერდად 256 ბაიტი თითოეული, პლუს 16 ბაიტი სათადარიგო არე. 16-ბიტიან მოწყობილობებში გვერდები იყოფა მთავარ არეალად 256 სიტყვით და სათადარიგო ზონად 8 სიტყვით.

უჯრედზე დაფუძნებული მეხსიერება არცაქვს შედარებით გრძელი წაშლისა და ჩაწერის დრო, მაგრამ აქვს წაკითხვის წვდომა ყველა ბიტზე. ეს გარემოება საშუალებას იძლევა გამოიყენოს ისეთი მიკროსქემები პროგრამის კოდის ჩასაწერად და შესანახად, რომელიც არ საჭიროებს ხშირ გადაწერას. ასეთი აპლიკაციები შეიძლება იყოს, მაგალითად, BIOSჩაშენებული კომპიუტერებისთვის ან პროგრამული უზრუნველყოფის სეტ-ტოპ ბოქსებისთვის.

Თვისებები NAND-Flashგანსაზღვრა მისი გამოყენების ფარგლები: მეხსიერების ბარათები და სხვა მონაცემთა შესანახი მოწყობილობები. ახლა ამ ტიპის მეხსიერება თითქმის ყველგან გამოიყენება მობილურ მოწყობილობებში, ფოტო და ვიდეო კამერებში და ა.შ. NAND-Flashთითქმის ყველა ტიპის მეხსიერების ბარათს ეფუძნება: SmartMedia, MMC, Secure Digital, Memory Stick

ამჟამად მიღწეული საინფორმაციო შესაძლებლობები ფლეში-მეხსიერება აღწევს 8 გბ-ს, ტიპიური კომბინირებული პროგრამა და წაშლის სიჩქარე 33,6 mS / 64 kB-მდეა 70 MHz-მდე საათის სიხშირით.

ეფექტური გამოყენების ორი ძირითადი სფერო ფლეში-მეხსიერებები არის იშვიათად შეცვლილი მონაცემების შენახვა და მეხსიერების ჩანაცვლება მაგნიტურ დისკებზე. პირველი მიმართულებისთვის გამოიყენება ფლეში- მეხსიერება მისამართის წვდომით, ხოლო მეორესთვის - ფაილის მეხსიერება.

26.6. ოპერატიული მეხსიერების ტიპი ჩარჩო

ჩარჩო– ოპერატიული არასტაბილური მეხსიერება, რომელიც აერთიანებს RAM-ის თანდაყოლილ მაღალ შესრულებას და დაბალი ენერგიის მოხმარებას და მონაცემთა შენახვის უნარს გამოყენებული ძაბვის არარსებობის შემთხვევაში.

Შედარებით EEPROMდა ფლეში-მეხსიერება, ამ ტიპის მეხსიერებაში მონაცემების ჩაწერის დრო და ენერგიის მოხმარება გაცილებით ნაკლებია (70 ns-ზე ნაკლები რამდენიმე მილიწამის წინააღმდეგ), ხოლო ჩაწერის ციკლების რესურსი გაცილებით მაღალია (მინიმუმ 10 11 10 5-ის წინააღმდეგ.. 10 6 ციკლისთვის EEPROM).

ჩარჩოუახლოეს მომავალში ციფრულ მოწყობილობებში ყველაზე პოპულარული მეხსიერება უნდა გახდეს. ჩარჩოგანსხვავდება არა მხოლოდ შესრულებით დონეზე DRAM, არამედ მონაცემების დაზოგვის შესაძლებლობა ელექტროენერგიის გათიშვის დროს. Ერთი სიტყვით, ჩარჩოშეუძლია გადაიტანოს არა მხოლოდ ნელი ფლეში, არამედ ჩვეულებრივი ოპერატიული მეხსიერების მსგავსად DRAM. დღეს ფეროელექტრული მეხსიერება შეზღუდულ გამოყენებას პოულობს, მაგალითად, ში RFID- ტეგები. წამყვანი კომპანიები, მათ შორის Ramtron, Samsung, NEC, Toshiba, აქტიურად ვითარდებიან ჩარჩო. ბაზარზე დაახლოებით 2015 წელს უნდა გამოვიდეს ნ- გიგაბაიტი მოდულები ჩარჩო.

მითითებული თვისებები ჩარჩოუზრუნველყოფს ფეროელექტრიკულს (პეროვსკიტს), რომელიც გამოიყენება მეხსიერების უჯრედის შესანახი კონდენსატორის დიელექტრიკად. ამ შემთხვევაში, ფეროელექტრული მეხსიერება ინახავს მონაცემებს არა მხოლოდ კონდენსატორის მუხტის სახით (როგორც ტრადიციულ RAM-ში), არამედ ფეროელექტრული კრისტალური სტრუქტურის ელექტრული პოლარიზაციის სახით. ფეროელექტრო კრისტალს აქვს ორი მდგომარეობა, რომელიც შეიძლება შეესაბამებოდეს 0 და 1 ლოგიკას.

ვადა ჩარჩოჯერ არ დასახლებულა. Პირველი ჩარჩოეწოდება ფეროდინამიკური ოპერატიული მეხსიერება. თუმცა, ამჟამად ფეროელექტროები გამოიყენება როგორც შესანახი უჯრედები და ახლაც ჩარჩოხშირად უწოდებენ ფეროელექტრიკულ RAM-ს.

Პირველი ჩარჩოჰქონდა 2 თ/2თან-არქიტექტურა (სურ. 26.17, ა), რომლის საფუძველზეც მზადდება ყველაზე თანამედროვე ფეროელექტრული მეხსიერების მიკროსქემები. ამ ტიპის უჯრედი, რომელშიც თითოეულ ბიტს აქვს ინდივიდუალური საცნობარო ბიტი, საშუალებას იძლევა განისაზღვროს მუხტის განსხვავება მაღალი სიზუსტით. და დიფერენციალური სიგნალის წაკითხვის წყალობით, აღმოფხვრილია სკატერის გავლენა უჯრედის კონდენსატორების პარამეტრებში. მოგვიანებით გამოჩნდა ჩარჩოარქიტექტურით 1 თ/1თან(სურ. 26.17, ბ). ასეთი არქიტექტურის მქონე მიკროსქემების უპირატესობა არის უჯრედის უფრო მცირე ფართობი, ვიდრე ჩვეულებრივ სქემებში და, შესაბამისად, მიკროსქემის დაბალი ღირებულება ინფორმაციის სიმძლავრის ერთეულზე.

სურათი 26.18 გვიჩვენებს ფეროელექტრული RAM-ის ბლოკ-სქემას ( ჩარჩო) 1 მბიტი სიმძლავრით და პარალელური წვდომის ინტერფეისით FM 20ლ 08 კომპანია რამტრონი. ცხრილში 26.1. ნაჩვენებია მიკროსქემის ქინძისთავები.

FM 20ლ 08 არის 128K×8 არასტაბილური მეხსიერება, რომელიც იკითხება და იწერება სტანდარტული სტატიკური RAM-ის მსგავსად. მონაცემთა უსაფრთხოება უზრუნველყოფილია 10 წლის განმავლობაში, მაშინ როდესაც არ არის საჭირო ფიქრი მონაცემთა შენახვის საიმედოობაზე (შეუზღუდავი აცვიათ წინააღმდეგობა), სისტემის დიზაინი გამარტივებულია და ალტერნატიული არასტაბილური მეხსიერების გადაწყვეტის მთელი რიგი უარყოფითი მხარეები, რომელიც დაფუძნებულია სტატიკური RAM-ით ბატარეით. სარეზერვო ასლები აღმოფხვრილია. ჩაწერის სიჩქარე და გადაწერის ციკლების შეუზღუდავი რაოდენობა ჩარჩოლიდერი სხვა ტიპის არასტაბილურ მეხსიერებასთან მიმართებაში.

სურ.26.17. მეხსიერების უჯრედი ტიპი 2 თ/2თან(ა) და 1 თ/1თან(ბ)

სურ.26.18. სტრუქტურული სქემა FRAM FM 20ლ 08