ROM là gì? Ứng dụng của ROM trong máy tính

ROM là gì?

ROM (Read-Only Memory) là loại bộ nhớ không khả biến (không bị mất dữ liệu khi ngắt nguồn điện) được sử dụng trong máy tính và các thiết bị điện tử khác. Dữ liệu được lưu trữ trong ROM không thể được sửa đổi bằng điện tử sau khi sản xuất thiết bị bộ nhớ. ROM hữu ích cho việc lưu trữ phần mềm hiếm khi thay đổi trong suốt vòng đời của hệ thống, đôi khi được gọi là firmware. Các ứng dụng phần mềm cho các thiết bị lập trình có thể được phân phối dưới dạng các hộp bổ trợ có chứa ROM (ROM cartridge).

Ảnh minh họa ROM trên board máy tính

Ứng dụng của ROM

Sử dụng để lưu trữ chương trình

Mọi chương trình máy tính được lưu trữ có thể sử dụng một dạng lưu trữ không khả biến (dữ liệu của nó được lưu trữ lại khi bị ngắt nguồn) để lưu trữ chương trình ban đầu chạy khi máy tính được bật hoặc bắt đầu thực thi (một quá trình được gọi là Khởi động "bootstrapping" hoặc "booting"). Tương tự như vậy, mọi máy tính đặc biệt đều cần một số dạng bộ nhớ có thể thay đổi để ghi lại các thay đổi về trạng thái của nó khi thực thi.

Sử dụng để lưu trữ dữ liệu

Do ROM (ít nhất là ở dạng “lập trình mặt nạ” cổ điển) không thể sửa đổi, nên nó chỉ phù hợp để lưu trữ dữ liệu mà dự kiến sẽ không cần sửa đổi trong suốt vòng đời của thiết bị. Cuối cùng, ROM đã được sử dụng trong nhiều máy tính để lưu trữ Các bảng tra cứu để đánh giá các hàm toán học và logic. Điều này đặc biệt hiệu quả khi CPU chậm và hơn nữa ROM rẻ so với RAM.

Các loại ROM

Trừ các chip ROM được “lập trình mặt nạ” cổ điển là các mạch tích hợp mã hóa vật lý dữ liệu sẽ được lưu trữ và do đó không thể thay đổi nội dung của chúng sau khi chế tạo. Các loại bộ nhớ trạng thái rắn không khả biến khác cho phép sửa đổi ở một số mức độ.

• Bộ nhớ chỉ có thể lập trình - Programmable Read-Only Memory (PROM) hoặc ROM lập trình một lần (OTP): có thể được ghi hoặc lập trình thông qua một thiết bị đặc biệt gọi là lập trình PROM. Thông thường, thiết bị này sử dụng điện áp cao để phá hủy vĩnh viễn hoặc tạo liên kết bên trong cầu chì bên trong chip. Kết quả, một PROM chỉ có thể được lập trình một lần.

Một chip PROM

• Bộ nhớ chỉ đọc có thể lập trình xóa được - Erasable Programmable Read-Only Memory (EPROM): có thể bị xóa do tiếp xúc với tia cực tím mạnh (thường trong 10 phút hoặc lâu hơn), sau đó viết lại bằng một quy trình cần điện áp cao hơn mức áp dụng thông thường. Độ bền của hầu hết các chip EPROM vượt quá 1000 chu kỳ xóa và lập trình lại. 

EPROM đầu tiên Intel 1702, với die và các dây liên kết có thể nhìn thấy rõ qua cửa sổ xóa

Một chip EPROM khác với đầy đủ package

• Bộ nhớ chỉ đọc có thể lập trình có thể xóa bằng điện - Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory (EEPROM): dựa trên cấu trúc bán dẫn tương tự EPROM, nhưng cho phép toàn bộ nội dung của nó (hoặc các nội dung được chọn) được xóa bằng điện, sau đó viết lại điện, để chúng không bị xóa khỏi máy tính.

Một chip EEPROM

• Bộ nhớ chỉ đọc có thể thay đổi bằng điện - Electrically Alterable Read-Only Memory (EAROM): là một loại EEPROM có thể được sửa đổi từng bit một. Viết là một quá trình rất chậm và một lần nữa cần điện áp cao hơn (thường là khoảng 12V) so với điện áp được sử dụng để truy cập đọc. Dành cho các ứng dụng yêu cầu không thường xuyên và chỉ viết lại một phần. EAROM có thể được sử dụng làm bộ lưu trữ không khả biến cho thông tin thiết lập hệ thống quan trọng. Trong nhiều ứng dụng, EAROM đã được thay thế bởi RAM CMOS - được cung cấp bởi nguồn điện chính và được sao lưu bằng pin lithium.

Một chip EAROM trên board mạch

Nguồn ảnh: Internet