PROM vs EPROM
Elektroniikassa ja tietojenkäsittelyssä muistielementit ovat välttämättömiä tietojen tallentamiseksi ja palauttamiseksi myöhemmin. Varhaisvaiheessa muistina käytettiin magneettinauhoja ja puolijohdekierroksella kehitettiin myös puolijohteisiin perustuvia muistielementtejä. EPROM ja EEPROM ovat haihtumattomia puolijohdemuistityyppejä.
Jos muistielementti ei pysty säilyttämään tietoja sen jälkeen, kun se on irrotettu virtalähteestä, sitä kutsutaan haihtuvaksi muistielementiksi. PROM- ja EPROM-levyt olivat uraauurtavia teknologioita haihtumattomissa muistisoluissa (eli ne pystyvät säilyttämään tietoja virran katkaisemisen jälkeen), mikä johti nykyaikaisten puolijohdemuistilaitteiden kehittämiseen.
Mikä on PROM?
PROM on lyhenne sanoista Programmable Read Only Memory, eräänlainen haihtumaton muisti, jonka Weng Tsing Chow loi vuonna 1959 Yhdysv altain ilmavoimien pyynnöstä vaihtoehtona lentokoneessa olevien Atlas E- ja F ICBM -mallien muistille (ilmassa) digitaalinen tietokone. Ne tunnetaan myös nimellä kerta-ohjelmoitava haihtumaton muisti (OTP NVM) ja kenttäohjelmoitava lukumuisti (FPROM). Tällä hetkellä niitä käytetään laaj alti mikro-ohjaimissa, matkapuhelimissa, radiotaajuisissa tunnistuskorteissa (RFID), teräväpiirtomedialiitännöissä (HDMI) ja videopeliohjaimissa.
PROM:iin kirjoitetut tiedot ovat pysyviä eikä niitä voi muuttaa; siksi niitä käytetään yleisesti staattisena muistina, kuten laitteiden laiteohjelmistona. Varhaiset tietokoneen BIOS-sirut olivat myös PROM-siruja. Ennen ohjelmointia sirulla on vain bittejä, joiden arvo on yksi "1". Ohjelmointiprosessissa vain tarvittavat bitit muunnetaan nollaksi "0" puh altamalla jokainen sulakebitti. Kun siru on ohjelmoitu, prosessi on peruuttamaton; siksi nämä arvot ovat muuttumattomia ja pysyviä.
Valmistustekniikan perusteella tiedot voidaan ohjelmoida kiekon, lopputestin tai järjestelmän integrointitasolle. Nämä ohjelmoidaan PROM-ohjelmoijalla, joka puh altaa jokaisen bitin sulakkeet kohdistamalla suhteellisen suuren jännitteen ohjelmoimaan sirua (yleensä 6 V 2 nm:n paksuiselle kerrokselle). PROM-solut ovat erilaisia kuin ROM-solut; ne voidaan ohjelmoida myös valmistuksen jälkeen, kun taas ROM-levyt voidaan ohjelmoida vain valmistuksen yhteydessä.
Mikä on EPROM?
EPROM on lyhenne sanoista Erasable Programmable Read Only Memory, joka on myös haihtumattomien muistilaitteiden luokka, joka voidaan ohjelmoida ja myös tyhjentää. EPROMin kehitti Dov Frohman Intelillä vuonna 1971 perustuen tutkimukseen viallisista integroiduista piireistä, joissa transistorien hilaliitännät olivat katkenneet.
EPROM-muistisolu on suuri kokoelma kelluvia hilan kenttätehotransistoreja. Data (jokainen bitti) kirjoitetaan yksittäisille kenttätehotransistoreille sirun sisällä ohjelmoijalla, joka luo lähdetyhjennyskoskettimet sisään. Solun osoitteen perusteella tietty FET tallentaa dataa, ja tässä toiminnassa käytetään paljon korkeampia jännitteitä kuin normaalit digitaalipiirin käyttöjännitteet. Kun jännite poistetaan, elektronit jäävät loukkuun elektrodeihin. Erittäin alhaisesta johtavuudestaan johtuen piidioksidi (SiO2) eristyskerros porttien välissä säilyttää varauksen pitkiä aikoja ja säilyttää siten muistin 10-20 vuotta.
EPROM-siru pyyhkiytyy altistumalla voimakkaalle UV-lähteelle, kuten Mercury-höyrylampulle. Pyyhkiminen voidaan tehdä käyttämällä UV-valoa, jonka aallonpituus on alle 300 nm ja valottamalla 20-30 minuuttia lähietäisyydeltä (<3cm). Tätä varten EPROM-paketti on rakennettu sulatetulla kvartsi-ikkunalla, joka paljastaa piisirun valolle. Siksi EPROM on helposti tunnistettavissa tästä ominaisesta sulatettua kvartsiikkunasta. Poistaminen voidaan tehdä myös röntgensäteillä.
EPROMeja käytetään periaatteessa staattisina muistivarastoina suurissa piireissä. Niitä käytettiin laaj alti BIOS-siruina tietokoneiden emolevyissä, mutta ne korvataan uudella tekniikalla, kuten EEPROM, jotka ovat halvempia, pienempiä ja nopeampia.
Mitä eroa on PROMilla ja EPROMilla?
• PROM on vanhempi tekniikka, kun taas sekä PROM että EPROM ovat haihtumattomia muistilaitteita.
• PROMit voidaan ohjelmoida vain kerran, kun taas EPROMit ovat uudelleenkäytettäviä ja ne voidaan ohjelmoida useita kertoja.
• PROMS-ohjelmointiprosessi on peruuttamaton; muisti on siis pysyvä. EPROM-muisti voidaan tyhjentää altistamalla UV-valolle.
• EPROMien pakkauksessa on sulatettu kvartsiikkuna tämän mahdollistamiseksi. PROM:t on suljettu täydelliseen muovipakkaukseen; siksi UV:llä ei ole vaikutusta PROMeihin
• PROM:issa data kirjoitetaan/ohjelmoidaan sirulle puh altamalla sulakkeet jokaisen bitin kohdalla käyttämällä paljon korkeampia jännitteitä kuin digitaalisissa piireissä käytetyt keskimääräiset jännitteet. EPROMS käyttää myös korkeaa jännitettä, mutta ei tarpeeksi muuttamaan puolijohdekerrosta pysyvästi.
