PROM לעומת EPROM
באלקטרוניקה ובמחשוב, רכיבי זיכרון חיוניים לאחסון נתונים ולאחזורם לאחר מכן. בשלבים המוקדמים ביותר, סרטים מגנטיים שימשו כזיכרון ועם מהפכת המוליכים למחצה פותחו גם רכיבי זיכרון המבוססים על מוליכים למחצה. EPROM ו-EEPROM הם סוגי זיכרון מוליכים למחצה לא נדיפים.
אם רכיב זיכרון אינו יכול לשמור נתונים לאחר ניתוק מהחשמל, הוא ידוע כרכיב זיכרון נדיף. PROMs ו-EPROMs היו טכנולוגיות פורצות דרך בתאי זיכרון לא נדיפים (כלומר הם מסוגלים לשמור נתונים לאחר ניתוק מהחשמל) מה שהוביל לפיתוח של התקני זיכרון מוצקים מודרניים.
מה זה PROM?
PROM ראשי תיבות של Programmable Read Only Memory, סוג של זיכרון לא נדיף שנוצר על ידי וונג טסינג צ'או ב-1959 לבקשת חיל האוויר האמריקני כחלופה לזיכרון של דגמי Atlas E ו-F ICBM על הסיפון (מוטס) מחשב דיגיטלי. הם ידועים גם כזיכרון לא נדיף חד פעמי (OTP NVM) וזיכרון לקריאה בלבד (FPROM) הניתן לתכנות בשדה. נכון לעכשיו, אלה נמצאים בשימוש נרחב במיקרו-בקרים, טלפונים ניידים, כרטיסי זיהוי תדר רדיו (RFID), ממשקי מדיה בחדות גבוהה (HDMI), ובקרי משחקי וידאו.
הנתונים שנכתבו ב-PROM הם קבועים ולא ניתן לשנותם; לכן, הם משמשים בדרך כלל כזיכרון סטטי כגון קושחה של התקנים. שבבי BIOS מוקדמים של מחשב היו גם שבבי PROM. לפני התכנות, לשבב יש רק ביטים עם ערך אחד "1". בתהליך התכנות, רק סיביות נדרשות מומרות לאפס "0" על ידי פיצוץ כל סיביות נתיך. ברגע שהשבב מתוכנת התהליך הוא בלתי הפיך; לכן, ערכים אלה אינם ניתנים לשינוי וקבועים.
בהתבסס על טכנולוגיית הייצור, ניתן לתכנת נתונים ברמות רקיק, בדיקה סופית או שילוב מערכת. אלה מתוכנתים באמצעות מתכנת PROM שמפוצץ את הנתיכים של כל ביט על ידי הפעלת מתח גדול יחסית לתכנות השבב (בדרך כלל 6V לשכבה בעובי 2nm). תאי PROM שונים מ-ROMs; ניתן לתכנת אותם גם לאחר הייצור, בעוד ש-ROMs ניתן לתכנת רק בעת הייצור.
מה זה EPROM?
EPROM ראשי תיבות של Erasable Programmable Read Only Memory, גם קטגוריה של התקני זיכרון לא נדיפים שניתן לתכנת וגם למחוק. EPROM פותח על ידי דב פרוהמן באינטל בשנת 1971 בהתבסס על חקירה של מעגלים משולבים פגומים שבהם נשברו חיבורי השער של הטרנזיסטורים.
תא זיכרון EPROM הוא אוסף גדול של טרנזיסטורי אפקט שדה של שער צף. נתונים (כל סיביות) נכתבים על טרנזיסטורי אפקט שדה בודדים בתוך השבב באמצעות מתכנת שיוצר מגעי ניקוז מקור בפנים.בהתבסס על כתובת התא, FET מסוים מאחסן נתונים ומתחים גבוהים בהרבה ממתחי הפעולה הרגילים של המעגל הדיגיטלי המשמש בפעולה זו. כאשר המתח מוסר, האלקטרונים נלכדים באלקטרודות. בשל המוליכות הנמוכה מאוד שלה, שכבת הבידוד של סיליקון דו חמצני (SiO2) בין השערים משמרת את המטען לתקופות ארוכות, ומכאן שומרת על הזיכרון לעשר עד עשרים שנה.
שבב EPROM נמחק על ידי חשיפה למקור UV חזק כגון מנורת אדי כספית. ניתן לבצע מחיקה באמצעות אור UV עם אורך גל קצר מ-300 ננומטר וחשיפה למשך 20 -30 דקות בטווח קרוב (<3 ס"מ). לשם כך, חבילת EPROM בנויה עם חלון קוורץ מאוחה החושף את שבב הסיליקון לאור. לכן, EPROM ניתן לזהות בקלות מחלון קוורץ מותך אופייני זה. ניתן לבצע מחיקה גם באמצעות קרני רנטגן.
EPROMs משמשים בעצם כמאגרי זיכרון סטטי במעגלים גדולים. הם היו בשימוש נרחב כשבבי ה-BIOS בלוחות אם של מחשבים, אבל הם מוחלפים על ידי טכנולוגיות חדשות כגון EEPROM, שהן זולות יותר, קטנות ומהירות יותר.
מה ההבדל בין PROM ל-EPROM?
• PROM היא הטכנולוגיה הישנה יותר בעוד שגם PROM וגם EPROM הם התקני זיכרון לא נדיפים.
• ניתן לתכנת PROM פעם אחת בלבד בעוד ש-EPROM ניתנים לשימוש חוזר וניתן לתכנת אותם מספר פעמים.
• התהליך בתכנות של PROMS הוא בלתי הפיך; מכאן שהזיכרון קבוע. ב-EPROMs ניתן למחוק את הזיכרון על ידי חשיפה לאור UV.
• לרכיבי EPROM יש חלון קוורץ מאוחה באריזה כדי לאפשר זאת. PROMs סגורים באריזת פלסטיק שלמה; לכן ל-UV אין השפעה על PROM
• ב-PROMs הנתונים נכתבים/מתוכנתים על השבב על ידי פיצוץ הנתיכים בכל ביט תוך שימוש במתחים גבוהים בהרבה מהמתחים הממוצעים המשמשים במעגלים דיגיטליים. EPROMS משתמשות גם במתח גבוה, אבל לא מספיק כדי לשנות את שכבת המוליכים למחצה לצמיתות.
