Cosè la ROM (memoria di sola lettura?

Esistono due classi principali di memoria primaria, RAM e ROM. RAM sta per Random Access Memory, mentre ROM sta per Read Only Memory. In generale, la differenza tra queste due tecnologie è che la RAM è volatile mentre la ROM non è volatile. La memoria volatile richiede un'alimentazione costante per conservare i dati. Ciò significa che i dati vengono persi quando il computer viene spento. La memoria non volatile non necessita di un'alimentazione continua, il che la rende adatta alla memorizzazione di dati a lungo termine.

Nota: i confini di RAM e ROM possono essere difficili da discernere. Ad esempio, la NVRAM non è volatile e i tipi moderni di ROM possono essere riprogrammati. Inoltre, i dischi rigidi non rientrano perfettamente in nessuna delle due categorie, archiviazione secondaria.

Nei primi computer come il Commodore 64, tutta la memoria era fornita solo di RAM e ROM. In questo lasso di tempo, nei primi anni '80, il disco rigido magnetico era ancora troppo costoso per essere utilizzato in molti computer. Invece, i programmi personalizzati potrebbero essere eseguiti inserendo una cartuccia di memoria contenente più ROM.

Core Memory Mask ROM e PROM

La parte fondamentale della ROM è che è di sola lettura. Questo è chiaramente evidente nelle prime forme di archiviazione. La memoria del nucleo magnetico, ad esempio, utilizzata nella navicella spaziale Apollo della NASA, doveva avere un filo conduttivo intrecciato attraverso o attorno ai nuclei magnetici. Questo tipo di ROM poteva teoricamente essere riprogrammato smontandolo e ritessendo il filo, ma in pratica era di sola lettura.

Con l'avvento del circuito integrato, la maschera ROM è diventata la scelta preferita. I dispositivi Mask ROM erano circuiti elettronici progettati su misura. Sono stati progettati creando una maschera dello schema circuitale e quindi prodotti per abbinarsi a quella maschera. Non potevano essere riprogrammati poiché i dati erano fisicamente codificati nel circuito.

Mask ROM ha quattro problemi fondamentali. In primo luogo, è solo economicamente conveniente acquistare grandi quantità, in quanto ciò compensa i costi di progettazione e i costi di attrezzaggio per la fonderia che produce il design personalizzato. In secondo luogo, il tempo di consegna tra il completamento del progetto e la ricezione del prodotto è lungo a causa dei requisiti di attrezzaggio della fonderia.

In terzo luogo, il lavoro di ricerca e sviluppo è impraticabile a causa dei lunghi tempi di consegna e dei costi elevati. Supponiamo infine che venga rilevato un guasto dopo il lancio del prodotto. In tal caso, l'unica soluzione è richiamare il prodotto e sostituire fisicamente il chip ROM con uno aggiornato.

La PROM, o Programmable Read Only Memory, inventata nel 1956, ha affrontato i primi due problemi e discusso in parte il terzo. Lo ha fatto consentendo a una fonderia di produrre un progetto generico con la possibilità di programmare ogni chip in qualsiasi momento applicando con precisione grandi tensioni. Ciò ha consentito alle aziende di ordinare lotti giganti di chip PROM essenzialmente vuoti e quindi programmarli secondo necessità.

EPROM, EEPROM e Flash

EPROM, abbreviazione di Erasable Programmable Read Only Memory, fu lo sviluppo successivo nel 1971. Come la PROM, i chip vuoti potevano essere acquistati all'ingrosso e programmati secondo necessità. Criticamente EPROM potrebbe anche essere cancellato. Il processo per farlo è stato un po' complesso. Tuttavia, richiede che il chip sia esposto a un'intensa luce ultravioletta.

Il processo di cancellazione ha richiesto circa 10 minuti sotto una sorgente luminosa UV, una settimana per la luce solare diretta o tre anni per l'illuminazione fluorescente standard della stanza. La EPROM limitava il numero di volte in cui poteva essere cancellata, ma in genere si trattava di migliaia di volte, risolvendo così in modo efficiente il terzo problema.

I chip EPROM sono stati alloggiati in custodie con una finestra di quarzo trasparente per facilitare l'esposizione ai raggi UV. Un adesivo con il marchio veniva generalmente posizionato sopra per evitare la divulgazione e la cancellazione accidentali. L'adesivo era in genere coperto da un foglio per garantire che la luce UV non potesse raggiungere il chip. In alcuni casi, i chip EPROM sono stati progettati con la finestra e venduti in una confezione solida, essenzialmente rendendoli chip PROM.

La EEPROM, o Electronically Erasable Programmable Read Only Memory, sviluppata nel 1972, ha generalmente risolto il quarto problema. Potrebbe essere cancellato elettronicamente. Ciò significava che il chip di memoria poteva essere cancellato e riprogrammato in posizione con una connessione adeguata a un dispositivo di controllo piuttosto che richiedere la rimozione del chip.

La memoria flash è una forma di EEPROM inventata all'inizio degli anni '80. I suoi principali vantaggi sono che rende lo spazio del chip più efficiente e riprogrammato migliaia di volte senza danni o cancellazioni. La riprogrammazione può essere limitata a una parte del chip piuttosto che all'intero. Il processo di cancellazione e riprogrammazione è molto più veloce, guadagnandosi il nome di Flash.

Nei computer moderni

Nei dispositivi moderni, la RAM è ancora universale. La ROM ha mantenuto la popolarità per molto tempo, proprio mascherando la ROM perché era economica da produrre. Nel mondo contemporaneo, tuttavia, è fondamentale poter inviare gli aggiornamenti del firmware ai dispositivi. Ciò ha generalmente portato a sostituire quasi completamente la ROM con la memoria flash. Esegue la stessa funzionalità ma può essere riprogrammato secondo necessità. In genere, la ROM riprogrammabile può essere configurata con protezione da scrittura per diventare di sola lettura. Questa non è una soluzione a prova di errore, però.

La memoria flash ha visto ulteriori progressi, con la memoria flash NAND sviluppata in SSD come meccanismo di archiviazione secondario alternativo agli HDD.

Altri usi

Il software che è stato storicamente trovato sui chip ROM, inclusa la memoria flash, viene spesso definito ROM. Questo nome deriva dall'abbreviazione del termine immagini ROM. Ad esempio, molte comunità di appassionati di giochi retrò condividono e scambiano giochi classici che possono essere riprodotti su computer moderni tramite emulatori. Questa terminologia può essere applicata anche ai sistemi operativi mobili, in cui le build personalizzate di Android sono spesso indicate come ROM.

Conclusione

ROM sta per Read Only Memory . Originariamente si riferiva alla memoria primaria che poteva essere programmata solo durante la produzione. Con gli sviluppi nel tempo, tuttavia, è diventato possibile riprogrammare la ROM con vari gradi di difficoltà e requisiti hardware.

Nell'informatica moderna, la ROM viene interamente sostituita dalla memoria flash, che è disponibile a basso costo e può essere riprogrammata, consentendo l'installazione di aggiornamenti del firmware. Realisticamente, questo ora lascia ROM come termine obsoleto poiché la memoria "Sola lettura" può, infatti, essere sovrascritta.