PROM

Programmējama tikai lasāma atmiņa (angļu: programmable read-only memory — PROM) ir lasāmatmiņas atmiņas veids, kurā katra bita iestatīšanai tiek izmantoti drošinātāji, iestatītie biti ir patstāvīgi un tos nevar mainīt. PROM izmanto digitālajās elektroniskajās ierīcēs, lai uzglabātu pastāvīgus datus, parasti zema līmeņa programmas, piemēram, programmaparatūru vai mikrokodu. Galvenā atšķirība no standarta ROM ir tā, ka ražošanas laikā dati tiek ierakstīti ROM, savukārt ar PROM dati tajos tiek ieprogrammēti pēc izgatavošanas. Tādējādi ROM parasti izmanto tikai lieliem ražošanas cikliem ar labi pārbaudītiem datiem, savukārt PROM tiek izmantoti, lai ļautu programmatūru izstrādātājiem pārbaudīt datus uz ierīču apakškopu, pirms datu ierakstīšanas visās ierīcēs.

Tukšās PROM mikroshēmas tiek ieprogrammētas, izmantojot ierīce, ko sauc par PROM programmētāju. Šīs tehnoloģijas pieejamība ļauj uzņēmumiem paturēt krājumos tukšu PROM un ieprogrammēt tos pēdējā brīdī, lai izvairītos no liela apjoma saistībām. Šāda veida atmiņas bieži tiek izmantotas mikrokontrolieros, videospēļu konsolēs, mobilajos tālruņos, radiofrekvenču identifikācijas ierīcēs, implantējamās medicīnas ierīcēs un daudzos citos plaša patēriņa un automobiļu elektronikas izstrādājumos.

EPROM (erasable programmable PROM) ir īpašs PROM veids, kuru var izdzēst, pakļaujot to ultravioletajai gaismai, kad tas ir izdzēsts, to ir iespējams pārprogrammēt.

Pastāv arī EEPROM (electrically erasable PROM) PROM atmiņas veids. Šīs atmiņas var izdzēst un arī pārprogrammēt, izmantojot piemērotu programmēšanas ierīces.

Vēsture

PROM 1956. gadā izgudroja , kas ļāva lietotājiem precīzi vienu reizi ieprogrammēt tā saturu, fiziski mainot tā struktūru, izmantojot augstsprieguma impulsus..^[1]^[2] Izgudrojums tika izstrādāts pēc Amerikas Savienoto Valstu Gaisa spēku pieprasījuma, lai izstrādātu elastīgāku un drošāku veidu, kā glabāt mērķa konstantes Atlas E/F ICBM digitālajā datorā. Patenti un ar tiem saistītās tehnoloģijas vairākus gadus tika turētas slepenībā, kamēr Atlas E/F bija galvenā Amerikas Savienoto Valstu ICBM spēku darbības raķete. Termins "dedzināšana", kas attiecas uz PROM programmēšanas procesu, ir ietverts sākotnējā patentā, jo viens no sākotnējiem īstenojumiem bija veidot ķēdes pārtraukumus, sadedzinot diodes iekšējos savienojumus, izmantojot strāvas pārslodzi. Pirmās PROM programmēšanas iekārtas izstrādāja Arma inženieri un tās atradās Arma's Garden City laboratorijā un Gaisa spēku stratēģiskās gaisa pavēlniecības (SAC) štābā.

Vienreiz programmējama (angļu:One time programmable — OTP) atmiņa ir īpašs pastāvīgas atmiņas veids, kas ļauj ierakstīt datus atmiņā tikai vienu reizi. Kad atmiņa ir ieprogrammēta, tā saglabā savu vērtību pat ja tiek zaudēta strāva. OTP atmiņa tiek izmantota lietojumprogrammās, kur nepieciešama uzticama un atkārtojama datu nolasīšana. Piemēri ietver šifrēšanas atslēgas un konfigurācijas parametrus sensoriem un displeja shēmām.

Komerciāli pieejamie pusvadītāju OTP atmiņas bloki ir bijuši kopš 1969. gada, kur sākotnējās drošinātāju bitu elementi bija atkarīgi no kondensatoru izdegšanas starp savienotājlīnijām. Texas Instruments 1979. gadā izstrādāja oksīda sadalītāju drošinātājiem.^[3] 1982. gadā tika izgatavots divu vārtu oksīda duālā tranzistora (2T) MOS drošinātājs.^[4]Agrīnās oksīdu sadalīšanās tehnoloģijās bija dažādas mērogošanas, programmēšanas, izmēra un ražošanas problēmas, kas neļāva uz šīm tehnoloģijām balstītas atmiņas ierīču apjoma ražošanu.

Kaut arī uz drošinātājiem balstīti PROM ir bijusi pieejama gadu desmitiem, tie nebija pieejami standarta CMOS līdz 2001. gadam, kad Kilopass Technology Inc patentēja 1T, 2T un 3,5T drošinātāju bitu šūnu tehnoloģijas, izmantojot standarta CMOS procesu, ļaujot PROM integrēt loģiskās CMOS mikroshēmās.

Programmēšana

Standarta PROM pirms programmēšanas ir ar visām bitu vērtībām, kas ir vienādas ar "1". Ja programmēšanas laikā tiek sadedzināts drošinātājs, bits tiek tālāk nolasīts kā “0”. Atmiņu var ieprogrammēt tikai vienu reizi pēc izgatavošanas, “sadedzinot” drošinātājus, kas ir neatgriezenisks process. Bitu šūnu ieprogrammē, izmantojot augstsprieguma impulsu, lai sadalītu oksīdu starp savienojumu un substrātu. Pozitīvais spriegums uz tranzistora ieeju veido inversijas kanālu substrātā zem savienojuma, izraisot tunelēšanas strāvas plūsmu caur oksīdu. Strāva rada papildus slazdus oksīdā, palielinot strāvu caur oksīdu un galu galā kausējot oksīdu, veidojot vadošu kanālu no vārtiem uz substrātu. Vadošā kanāla veidošanai nepieciešamā strāva ir aptuveni 100 µA / 100 nm² .^[5]

Atsauces

↑ Han-Way Huang. Embedded System Design with C805. Cengage Learning, 2008. 22. lpp. ISBN 978-1-111-81079-5.
↑ Marie-Aude Aufaure, Esteban Zimányi. Business Intelligence: Second European Summer School. Brussels, Belgium : Springer, 2012. 136. lpp. ISBN 978-3-642-36318-4.
↑ «US Patent 4184207 - High density floating gate electrically programmable ROM». Arhivēts no oriģināla, laiks: 2018. gada 27. aprīlī.
↑ «Chip Planning Portal - 1T OTP Memory: Delivering Quality and Reliability».
↑ Ibrahim, Dogan,. PIC32 microcontrollers and the digilent chipKIT : introductory to advanced projects (1st ed izd.). Oxford. ISBN 978-0-08-099935-7. OCLC 897881148.

[1] Han-Way Huang. Embedded System Design with C805. Cengage Learning, 2008. 22. lpp. ISBN 978-1-111-81079-5.

[2] Marie-Aude Aufaure, Esteban Zimányi. Business Intelligence: Second European Summer School. Brussels, Belgium : Springer, 2012. 136. lpp. ISBN 978-3-642-36318-4.

[3] «US Patent 4184207 - High density floating gate electrically programmable ROM». Arhivēts no oriģināla, laiks: 2018. gada 27. aprīlī.

[4] «Chip Planning Portal - 1T OTP Memory: Delivering Quality and Reliability».

[5] Ibrahim, Dogan,. PIC32 microcontrollers and the digilent chipKIT : introductory to advanced projects (1st ed izd.). Oxford. ISBN 978-0-08-099935-7. OCLC 897881148.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]