Püsimälu: erinevus redaktsioonide vahel

Eemaldatud sisu Lisatud sisu
Karlmumm (arutelu | kaastöö)
Karlmumm (arutelu | kaastöö)
Resümee puudub
2. rida:
{{Mall:Mälu_tüübid}}
=ROM ehk püsimälu=
Püsimälu ehk ROM (read only memory) on mälu liik, mis on tavaliselt ainult loetav või lugemine on oluliselt kiirem kui info talletamine.<ref>http://en.wikipedia.org/wiki/Read-only_memory</ref> ROMPüsimälu on kasutusel nii arvutites kui ka teistes elektroonikaseadmetes näiteks [[elektrooniline mänguasi|elektroonilised mänguasjad]]. Vastupidiselt operatiivmälule ehk [[RAM]]-ile ei ole ROM [[haihtuv]] mälu, mis tähendab, et info säilib ka siis, kui puudub elektritoide. See võimaldab kasutada ROMi [[tarkvara]] talletamiseks, mida arvuti esimesena kasutab, näiteks [[BIOS]] või [[püsivara]], mis on [[riistvara]] [[konfiguratsioon]]. Püsimälusse(ROM) kirjutatud info on turvaliselt paigutatud, sest tingituna info kustutamise ja kirjutamise keerukusest on see ka suurema tõenäosusega kaistud [[kurivara]] ehk arvutit kahjustavate programmide eest. Seetõttu on püsimälu kasutusel ka turvasüsteemides, kus võtmed salastatud info avamiseks on talletatud püsimälule, mida ei saab ainult füüsiliselt muuta ja välja vahetada. Kuna ROMpüsimälu on aeglasem kui RAM[[muutmälu]], laetakse BIOS käivitamisel operatiivmälusse (RAM), selline protsess kannab nime ''ROM shadowing''.
[[Pilt:AMIBIOS ROM-Chip 1992.JPG|thumb|Näide püsimälust, millele on talletatud [[BIOS]]]]
==Püsimälu tüübid==
Arvutite8[Arvuti]]te arenguga käsikäes on arenenud ka püsimälu ja seetõttu on väljakujunenud mitu püsimälu tüüpi. Kõigile tüüpidele on omane talletatud info mitte haihtumine ning uue info kirjutamine ei ole võimalik või on aeglasem kui teabe lugemine. Kõikide mälude puhul on kasutusel [[kahendsüsteem]] ja mälupesade väärtus saab olla 1 või 0, kusjuures iga [[mälupesa]] vastab ühele bitile.
 
 
'''ROM'''– (read-only memory ehk ainult loetav mälu) Tänapäeval arvutite juures enam kasutusel ei ole.
 
'''PROM ''' – (Programmable ROM ehk programmeeritav püsimälu) Võimalik programeerida ühe korra. Tähis on 27xxxx.
20. rida:
 
 
'''''Mask'' '''''ROM''– info on kodeeritud valmistaja poolt ja hiljem seda enam muuta pole võimalik. Sellel tüübil on mitmeid puudusi, mistõttu tänaseks seda tüüpi enam ei kasutata.Uue ''mask'' ROMi valmistamisel kulub pikk aeg tarvara[[tarkvara]] loomisest lõpliku püsimälu saamiseni ja ainult suure arvu kiipide vajadusel on see soodne. Kuna info on füüsiliselt [[mikrokiip]]i kodeeritud, siis peab see olema staatiline (mitte muutuv), sest muudatuste tegemiseks on tarvis toota uus kiip, mis on kallis ja pikaajaline protsess.
 
Mask ROM-i [[elektriskeem]] on [[veerg|veergudest]] ja [[rida|ridadest]] koosnev [[mikrokiip]], kus iga veeru ja rea ristumiskohale vastab 1 [[bit]]. Kiibi võrgustik koosneb [[word-liin|''word-''-liinidest]] ([[inglise keel|ingl]] aadressi ''input'') ja [[bit-liin|bit-liinidest]] ([[inglise keel|ingl]] data ''output''), mis on omavahel valikuliselt ühendatud [[MOSFET]] transistorlülititega. Sõltuvalt sellest, kas word- ja bit-liinid on ristumiskohal ühendatud või ei ole, on nende väärtus vastavalt 1 või 0. Ühendus sõltub sellest, kas [[MOSFET]] [[transistor]]i värav[[juhtpais]] ühendatakse word-liiniga või mitte, seega pole see hiljem ümberprogrammeeritav. Analoogiana võib tuua [[CD-ROM]]-i, mis on samuti tehases valistatud ning kasutajal puudub võimalus CD-ROM-il olevat infot muuta.
[[Pilt:ROM.png|frame|center|Tehase poolt tehtud ROM mikrokiibis sõltub [[mälupesa]] väärtus sellest kas rea ehk ''word''-liini ja juhtpaisu (MOSFET) vahele on tekitatud ühendus. PROMi puhul on pilt sarnane kuna programmeerimisel põletatakse väärtusegaväärtuse "0" saamiseks mälupesades see ühendus läbi.]]
 
===Programmeeritav püsimälu===
[[Pilt:Programmer PROM.jpg|thumb|right|Püsimälude PROM ja EPROM programmeerimiseks on vajalik spetsiaalne tööriist.]]
'''PROM (Programmable ROM)''' – 1956 aastal väljatöötatud lahendus võimadab kiipi üks kord programmeerida. PROM muutis palju odavamaks püsimälude kasutamise [[tarkvara]] väljatöötamisel. Tehase poolt valmistatud uutel kiipidel on kõik mälupesad väärtusega 1 ja PROM kasutajal on võimalik seda ise vastavalt vajadusele programmeerida. Selleks kasutatakse spetsiaalset tööriista – PROM programmeerijat, mis kasutades kõrget pinget põletab läbi ''word- ''ja bit-liine ühendava transistori [[kaitse|kaitsme]] kasutaja soovitud positsioonidel, andes mälupesa väärtuseks 0<ref>http://computer.howstuffworks.com/rom.htm</ref>. PROM-i puhul on uute kiipide valmistamise kiirem ja odavam, sest kasutaja saisaab tellida suure koguse „tühjasid" PROM kiipe ning neile vastavalt soovile infot kodeerida. PROM-i analoog on [[CD-R]] või [[DVD-R]], millele kasutajal on võimalik üks kord info talletada, aga hiljem seda muuta pole enam võimalik.
 
===Kustutatav programmeeritav püsimälu===
 
[[Pilt:Intel 2708 1KB EPROM.jpg|thumb|1 KB suurune Inteli EPROM, millel on selgelt näha EPROM-ile iseloomulikku akent ja seal sees olev mikrokiip]]
'''EPROM (Erasable PROM)''' – kustutatav programmeeritav ROM. Leiutati 1971 aastal ja programmeeritud kiipe on võimalik kustutada kasutades selleks kindla sagedusega[[sagedus]]ega [[UV-kiirgustkiirgus]]t. See vähendas püsimälu kasutamise hinda veelgi, sest ühte kiipi sai nüüd palju kordi kasutada (umbes 1000 tsüklit, enne kui UV-kiirgus EPROM-i ära kulutab). EPROM [[vooluring]] koosneb samuti veergudest ja ridadest, aga ühes mälupesas on kaks transistorit: [[juhtpais]] (control gate = [[MOSFET]]) ja [[ujuvpais]] ('''F'''loating '''G'''ate MOSFET)<ref>http://en.wikipedia.org/wiki/Floating_gate_transistor</ref>, mille vahel on õhuke elektrit mittejutiv [[oksiid]]ikiht. [[Ujuvpais]] on ühenduses reaga (''word''-liin) ainult läbi juhtpaisu ja kui see ühendus laseb voolu läbi on mälupesa väärtus 1. Programmeerimiseks kasutatakse [[Fowler-Nordheim]Nordheimi tunneliefektitunneliefekt]]i ja selleks tuleb [[mikrokiip]] süsteemist eemaldada. Mälupesale rakendatakse vastavat ''word-''liini pidi [[pinge]] 25V ja bit-liini pidi 5V, mille tulemusena ergastatud elektronid[[elektron]]id liiguvad läbi oksiidikihi ja jäävad sinna lõksu, andes ujuvpaisule [[negatiivne laeng|negatiivse laengu]].<ref>http://www.howstuffworks.com/framed.htm?parent=rom.htm&url=http://www.altera.com/literature/ds/dsconfig.pdf</ref> Laetud elektronid käituvad kui barjäär juht- ja ujuvpaisu vahel. [[Mälupesa sensor]] mõõdab läbivat [[laeng]]ut ja kui see on suurem kui 50% algsest siis on väärtus 1 ning vähema puhul 0. Värskel EPROM-il on kõik ühendused lahti ja seega mälupesade väärtused 1.
[[Pilt:EPROM.png|frame|center|Info talletamine kasutades [[ujuvpaisu]] negatiivset laadimist EPROM-i näitel. Mälupesa programmeerimisel tekitatakse ujuvpaisule negatiivne laeng, mis takistab ''word''- ja bit-liini omavahelist ühendust. Kui vähem kui 50% algsest laengust juhtpaisule jõuab on mälupesa väärtus 0. ]]
 
Programmeeritud info kustutamiseks kasutades tööriista, mis kiirgab kindla sagedusega UV-valgust (standardiks 253,7 nm) läbi EPROM-il asuva akna, mis on tavalislt valmistatud [[kvarts]]ist ja protsess võtab tavaliselt aega umbes 10 minutit. Seega on võimalk näha EPROM-i infot talletavat mikrokiipi[[mikrokiip]]i. UV-kiirgus [[ergastama|ergastab]] [elektron]e, et need saaksid läbi oksiidikihi tagasi liikuda ja ujuvpaisu negatiivne laeng kaob.Pikaajaline valgustamine võib EPROM-i nn ülekustutada, mis seisneb ujuvpaisu liigses laadimises ning ujuvpais pole võimeline enam elektrone hoidma.
 
===Elektrooniliselt kustutatav programmeeritav püsimälu===
41. rida:
'''EEPROM (Electronically Erasable PROM)''' – Välja töötatud 1983 aasta, ehituselt sarnane EPROM-ile, aga kodeeritud infot on võimalik kustutada elektri vahendusel. EEPROM-il olevat infot on võimalik muuta ilma spetsiaalsete tööriistadeta ning selle tegemiseks pole tarvis mälu süsteemist eemaldada. Kui EPROM-il kustutati kogu mikrokiibi info korraga, siis EEPROM-il saab kustutada ja muuta infot ühe biti haaval – '''EAROM (Elecrically alterable ROM)'''. Bit haaval muutuste tegemine on aeglane ja seega töötati 1980ndate keskel [[Toshiba]] poolt välja '''Flash EPROM''' ehk [[välkmälu]], kus infot kirjutatakse ja kustutatakse paljudest mälupesadest koosnevate blokkide kaupa. Nimi Flash tuleneb kujutluspildist, et EEPROM mälu kustutamine toimub nagu fotoaparaadi välk. Välkmälu on kõige laialdasemalt kasutuselolev püsimälu ja võrreldes EPROM-ga on mälupesade vastupidavus oluliselt suurenenud, võimaldades kuni 100 000 kirjutamistsüklit.
 
EEPROM-il on erinevalt EPROM-ile lisaks üks selekteeriv transistorittransistor ja ühele mälupesale vastavad kaks rida (''word''- ja ''word´-''liin). ''Word''<nowiki>’</nowiki>-liin on kasutusel, et valida pingestatud veerust soovitud mälupesa, aktiveerides selekteerivselekteeriva transistortransistori<ref>http://www.youtube.com/watch?v=U6i8Xmi0Y20</ref>. Valitud pesas toimub seejärel EPROM-ile sarnane [[ujuvpaisuga]] transistorile tekitatud negatiivse laengu kustutamine, mis muudab mälupea väärtuse 0-lt tagasi 1-le. Selline süsteem võimaldabki EAROMEAPROM-i puhul biti kaupa kustutamist. [[Välkmälu]] puhul puudub selekteeriv transistor ja kustutamine toimub paljudele mälupesadele ühes blokis korraga.
[[Pilt:EAPROM.png|frame|center|EAPROM-i puhul on võimalik kustutada infot ühe biti haaval. Selleks on EPROM-il kasutavale süsteemile lisatud juurde selekteeriv transistor, mis aktiveerib mälupesa olles pingestatud ''word'''-liini poolt. See annab võimaluse nii kirjutada kui ka kustudada infot bit haaval. Mälupesale väärtuse (1 või 0) andmiseks kasutatakse ujuvpaisu negatiivset laadimist.]]
[[category:uncategorized]]