Энергонезависимая память

Во многих случаях после отключения питания компьютера ни программы, ни данные не должны изменяться, тоесть быть постоянными. (например, если речь идет об игрушках, различных приборах и машинах).

1. Это требование привели к появ­лению ПЗУ (постоянных запоминающих устройств),или ROM(Read-Only Memory —память только для чтения).

ПЗУ не позволяют изменять и стирать храня­щуюся в них информацию (ни умышленно, ни случайно). Данные записываются в ПЗУ в процессе производства.

Для этого изготавливается трафарет с опреде­ленным набором битов, который накладывается на фоточувствительный материал, а затем открытые (или закрытые) части поверхности вытравливаются.

Единст­венный способ изменить данные в ПЗУ — поменять всю микросхему. ПЗУ стоят гораздо дешевле ОЗУ, если заказывать их большими партиями, чтобы оплатить расходы на изготовление трафарета.

Однако они не допускают изменений после выпуска с производства, а между подачей заказа на ПЗУ и его выполнением может пройти несколько недель.

1. Чтобы компаниям было проще разрабатывать новые устройства, основанные на ПЗУ, были выпущены програм­мируемые ПЗУ(Programmable ROM, "память с возможностью программирования" PROM).

В отличие от обычных ПЗУ, их можно программировать в условиях эксплуатации, что позволяет сократить вре­мя выполнения заказа.

Многие программируемые ПЗУ содержат массив кро­шечных плавких перемычек. Чтобы пережечь определенную перемычку, нужно выбрать требуемые строку и столбец, а затем приложить высокое напряжение к определенному выводу микросхемы.

1. Следующая тип памяти — стираемое программируемое ПЗУ(Erasable PROM, EPROM "память допускающая стирание и программирование),которое можно программировать в условиях экс­плуатации, а также стирать с него информацию.

Если кварцевое окно в данном ПЗУ подвергать воздействию сильного ультрафиолетового света в течение 15 ми­нут, все биты установятся в 1.

Если нужно сделать много изменений во время од­ного этапа проектирования, стираемые ПЗУ гораздо экономичнее, чем обычные программируемые ПЗУ, поскольку их можно использовать многократно. Сти­раемые программируемые ПЗУ обычно устроены так же, как статические ОЗУ.

Следующий тип памяти — электронно-перепрограммируемое ПЗУ(Electronically EPROM, EEPROM),с которого можно стирать информацию, прилагая к нему импульсы, и которое не нужно для этого помещать в специальную камеру, чтобы подвергнуть воздействию ультрафиолетовых лучей.

Кроме того, чтобы перепро­граммировать данное устройство, не нужно использовать специальный программатор, в отличие от стираемого программируемого ПЗУ.

В то же время самые большие электронно-перепрограммируемые ПЗУ в 64 раза меньше обычных стираемых ПЗУ, и работают они в два раза медленнее.

Элек­тронно-перепрограммируемые ПЗУ работают в 10 раз медленнее динамических и статических ОЗУ, их емкость в 100 раз меньше, а они стоят гораздо дороже.

1. Более современный тип электронно-перепрограммируемого ПЗУ — флэш-память, которая стирается и записывается блоками.

Флеш-память хранит информацию в массиве транзисторов с плавающим затвором, называемых ячейками (англ. cell).

В традиционных устройствах с одноуровневыми ячейками (англ. single-level cell, SLC), каждая из них может хранить только один бит. Некоторые новые устройства с многоуровневыми ячейками (англ. multi-level cell, MLC; triple-level cell, TLC [2]) могут хранить больше одного бита, используя разный уровень электрического заряда на плавающем затворе транзистора.

В настоящее время флэш-память, обладая временем доступа в 50 нс., и начинает вытес­нять магнитные диски. Область применения флэш-памяти очень широкая.

Основной технической проблемой на современном уровне развития этой технологии является то, что флэш-па­мять изнашивается после 100 000 операций стирания, а диски могут служить го­дами независимо от количества перезаписей данных.