Будь-яка електроніка являє собою складні пристрої, принцип функціонування яких зрозумілий далеко не кожному обивателю. Що таке ПЗУ і для чого необхідно даний пристрій? Більшість користувачів сьогодні не можуть відповісти на це питання. Давайте спробуємо виправити цю ситуацію.
Що собою являє ПЗУ?
Чим є ПЗУ і де вони можуть використовуватися. Постійні запам`ятовуючі пристрої це так звана незалежна пам`ять. Чисто технічно дані пристрої реалізовані у формі мікросхем. Одночасно ми дізналися, як розшифровується абревіатура ПЗУ. Такі мікросхеми призначені для зберігання введеної користувачем інформації, а також встановлене програмне забезпечення. У ПЗУ можна знайти все від документів до картинок. Інформація на даній мікросхемі зберігається протягом декількох місяців або навіть років.
Залежно від використовуваного пристрою обсяги пам`яті можуть змінюватися від кількох кілобайт на найпростіших пристроях, які мають всього один кристал кремнію, до терабайтов. Чим більше обсяг постійного запам`ятовується пристрою, тим більше об`єктів може на ньому зберігатися. Обсяг мікросхеми прямо пропорційний кількості даних. Якщо спробувати більш ємко відповісти на питання, що являє собою ПЗУ, то можна сказати наступне: це сховище інформації, яке не залежить від постійної напруги.
Використання жорстких дисків в якості ПЗУ
Отже, ми вже дали відповідь на питання, що являє собою ПЗУ. Тепер поговоримо про те, якими можуть бути ПЗУ. Основне пристрій в будь-якому комп`ютері - це жорсткий диск. Сьогодні вони є в кожному комп`ютері. Даний елемент використовується завдяки широким можливостям накопичення даних. При цьому також існує ряд ПЗУ, які використовують в своєму пристрої мультиплексори. Це особливі мікроконтролери, початкові завантажувачі і інші електронні механізми. При більш детальному розгляді, потрібно не тільки розуміти значення абревіатури ПЗУ. Щоб вникнути в тему, потрібна розшифровка та інших термінів.
Доповнення і розширення можливостей ПЗУ за рахунок використання флеш-технологій
Відео: Що таке Оперативна Пам`ять [ОЗУ, RAM] - Швидко і Зрозуміло!
Якщо користувачеві не вистачає стандартного обсягу пам`яті, то можна спробувати скористатися розширенням можливостей в сфері зберігання інформації, наданих ПЗУ. Це здійснюється за рахунок використання сучасних технологій, які реалізовані в USB-накопичувачах і картах пам`яті. В основі даних технологій лежить принцип багаторазового використання. Якщо говорити простіше, то інформацію на таких носіях можна затирати і знову записувати. Робити подібну операцію можна десятки і сотні тисяч разів.
З чого складається ПЗУ
До складу ПЗУ входить дві частини, які позначають як ПЗУ-А і ПЗУ-Е. ПЗУ-А використовується для зберігання програм, а ПЗУ-Е для видачі програм. ПЗУ типу А являє собою діод-трансформаторну матрицю, яка прошивається за допомогою адресних проводів. Даний розділ ПЗУ виконує основну функцію. Начинка буде залежати від матеріалу, який використовувався при виготовленні ПЗУ. Для цього можуть використовуватися магнітні стрічки, магнітні диски, перфокарти, барабани, ферритові наконечники, діелектрики з їх властивістю накопичення електростатичних зарядів.
ПЗУ: схематичні будова
Даний об`єкт електроніки зазвичай зображується у вигляді пристрою, що нагадує з`єднання деякої кількості однорозрядних осередків. Незважаючи на потенційну складність мікросхема ПЗУ за розміром дуже мала. При запам`ятовуванні певного біта інформації проводиться запаювання до корпусу (запис нуля) або до джерела живлення (запис одиниці). Щоб збільшити розрядність осередків пам`яті, в постійних запам`ятовуючих пристроях схеми можуть з`єднуватися паралельно. Саме так і надходять виробники з метою отримання сучасного продукту. Адже при використанні ПЗУ з високими технічними характеристиками пристрій буде конкурентоспроможним на ринку.
Обсяг пам`яті, що використовується в різних одиницях техніки
Обсяг пам`яті може залежати від типу і призначення ПЗУ. У простій побутової техніки на кшталт холодильників або пральних машин буде цілком достатньо встановлених мікроконтролерів. Щось більш складне встановлюється в рідкісних випадках. Немає сенсу використовувати тут більший обсяг ПЗУ. Кількість електроніки досить невелика. До того ж від техніки не потрібно виконувати складні обчислення. Для сучасних телевізорів може знадобитися вже щось більш складне. Вершиною складності схем ПЗУ є обчислювальна техніка на кшталт серверів і персональних комп`ютерів. У такій техніці ПЗУ вміщають в себе від декількох гігабайт до сотень терабайт інформації.
масочное ПЗУ
Якщо запис здійснюється, коли запис ведеться за допомогою процесу металізації і використовується маска, то таке ПЗУ буде називатися масковим. У них адреси осередків пам`яті подаються на десять висновків. Конкретна мікросхема вибирається за допомогою спеціального сигналу CS. ПЗУ даного виду програмуються на заводах. Тому виготовляти їх в середніх і дрібних обсягах незручно і невигідно. Однак при великосерійному виробництві такі пристрої будуть найбільш дешевими з ПЗУ.
Це і забезпечило популярність даного типу пристроїв. З точки зору схемотехнічного рішення такі ПЗУ відрізняються від загальної маси тим, що з`єднання в пам`ятною матриці замінені на плавкі перемички, які виготовляються з полікристалічного кремнію. На стадії виробництва створюються всі перемички. Комп`ютер вважає, що всюди записані логічні одиниці. Однак під час підготовчого програмування подається підвищеної напруга.
Відео: ROM Manager - швидкий доступ до функцій Рековері
За допомогою нього залишають логічні одиниці. Перемички при подачі низьких напруг випаровуються. Комп`ютер вважає, що там записано логічний нуль. Такий же принцип використовується і в програмованих постійних запам`ятовуючих пристроях. Програмовані ПЗП або ППЗУ виявилися досить зручні з точки зору технологічного виготовлення. До них можна вдаватися як в середньо- так і в дрібносерійному виробництві. Однак у цих пристроїв є і свої обмеження. Записати програму можна тільки один раз, після цього перемички назавжди випаровуються.
Через неможливість повторно використовувати ПЗУ. При помилкового запису його доводиться викидати. В результаті вартість всієї виробленої апаратури збільшується. Через недосконалість виробничого циклу. Дана проблема досить довго займала розуми розробників. Як вихід з даної ситуації було вирішено розробити ПЗУ, яке можна багаторазово програмувати.
ПЗУ з електричним або ультрафіолетовим стиранням
Такі пристрої створюються на базі пам`ятною матриці, в якій осередки пам`яті мають особливу структуру. Кожна осередок тут є МОП-транзистором, затвор в якому виконаний з полікристалічного кремнію. Чимось нагадує попередній варіант. Особливість даних ПЗУ полягає в тому, що кремній в даному випадку додатково оточується діелектриком, який володіє ізолюючими властивостями. В якості діелектрика використовується діоксид кремнію.
Тут принцип дії базується на змісті індукційного заряду. Він може зберігатися десятки років. Тут є деякі особливості зі стиранням. Так, наприклад, для ультрафіолетового ПЗУ пристрою потрібен потрапляння УФ-променів ззовні, наприклад, від ультрафіолетової лампи. Звичайно, з точки зору зручності експлуатації конструкція ПЗУ з електричним стиранням буде оптимальним варіантом. В даному випадку для активації потрібно просто подати напругу. Такий принцип електричного стирання успішно реалізований в таких пристроях як флеш-накопичувачі. Однак така схема ПЗУ структурно нічим не відрізняється від звичайного масочного ПЗУ за виключення будови осередки.
Такі пристрої іноді ще називають репрограмміруемом. Однак при всіх перевагах пристроїв такого типу, є певні межі швидкості стирання інформації. Зазвичай, для виконання даної операції необхідно від 10 до 30 хвилин. Незважаючи на можливість перезапису, у репрограмміруемом пристроїв є обмеження по використанню. Електроніка з УФ стиранням може пережити від 10 до 100 циклів перезапису. Після цього руйнівний вплив ультрафіолетового випромінювання стане таким відчутним, що пристрій перестане функціонувати.
Такі елементи можуть використовуватися для зберігання програм BIOS в відео і звукових картах для додаткових портів. Щодо можливості перезапису оптимальним буде принцип електричного стирання. Число перезаписів в таких пристроях становить від 100 до 500 тисяч. Звичайно, можна знайти пристрої, які можуть працювати і більше, однак звичайним користувачам такі надприродні можливості абсолютно ні до чого.
