唯读记忆体

計算機和其他電子設備中使用的非易失性存儲器; 計算機和其他電子設備中使用的一類存儲介質

只读存储器[1]read-only memory, ROM,台湾译唯读记忆体)是一种存储器,与随机存储器(RAM)一起构成主存[2]。与RAM不同,ROM在掉电时不会丢失所存储的数据,并非易失性(volatile)存储器[2]

只读存储器非常适合那些在生命周期中几乎不会被更改的软件,例如电脑手机操作系统CPUGPU的程序等,这种装配了重要软件的唯读记忆体也可叫作“固件”。此外,游戏机[注 1]等可编程设备的软件也可以通过包含只读存储器的卡带进行分发。ROM除了指代自己,上述的韧体也可被称为ROM;另外,ROM还可以指快闪记忆体,尽管后者除了“唯读”之外也能够“删除”体内资料。

严格来讲,只读存储器指直接硬连接在计算机上的存储器,[注 2]可擦可编程只读存储器(EPROM)、电可擦可编程只读存储器(EEPROM)形式的半导体存储器可以被擦除和重新编程,但过程通常较慢,而且需要专门的设备,还只能擦写一定的次数。

种类

ROM

ROM(Read Only Memory)唯读记忆体,这种记忆体(Memory)的内容任何情况下都不会改变,电脑与使用者只能读取保存在这里的指令,和使用储存在ROM的资料,但不能变更或存入资料。ROM被储存在一个非挥发性晶片上,也就是说,即使在关机之后记忆的内容仍可以被保存,所以这种记忆体多用来储存特定功能的程式,如固件。ROM储存用来启动电脑的程式(如BIOS),电脑开机的时候BIOS提供一连串的指令对中央处理器(CPU)等元件进行初始化,在初始化过程中,BIOS程式初始化并检查RAM

PROM

可程式唯读记忆体(Programmable ROM,PROM)其内部有行列式的熔丝,可依使用者(厂商)的需要,利用电流将其烧断,以写入所需的资料及程式,熔丝一经烧断便无法再恢复,亦即资料无法再更改。

MROM

掩膜式只读存储器(masked ROM, MROM[2]

EPROM

可抹除可编程唯读记忆体(Erasable Programmable Read Only Memory,EPROM)可利用高电压将资料编程写入,但抹除时需将线路曝光于紫外线下一段时间,资料始可被清空,再供重复使用。因此,在封装外壳上会预留一个石英玻璃所制的透明窗以便进行紫外线曝光。写入程式后通常会用贴纸遮盖透明窗,以防日久不慎曝光过量影响资料。

OTPROM

一次编程唯读记忆体(One Time Programmable Read Only Memory,OTPROM)内部所用的晶片与写入原理同EPROM,但是为了节省成本,封装上不设置透明窗,因此编程写入之后就不能再抹除改写。

EEPROM

电子抹除式可复写唯读记忆体(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory,EEPROM)之运作原理类似EPROM,但是抹除的方式是使用高电场来完成,因此不需要透明窗。

快闪记忆体

快闪记忆体(Flash memory)的每一个记忆胞都具有一个“控制闸”与“浮动闸”,利用高电场改变浮动闸的临限电压即可进行编程动作。快闪记忆体主要分为NAND型与NOR型。现在NAND Flash常用于固态硬碟USB随身碟记忆卡等用途,NOR Flash则用于BIOS/UEFI ROM晶片等用途。

附注

  1. ^ 例如任天堂Switch
  2. ^ 例如二极管矩阵和掩膜ROM,它们被制造后无法通过电子手段更改。更正错误或更新软件一般都需要制造新设备并对原有的设备进行更换。

参考文献

  1. ^ 只读存储器. 术语在线. 全国科学技术名词审定委员会.  (简体中文)
  2. ^ 2.0 2.1 2.2 教育部教育考试院.全国计算机等级考试二级教程:公共基础知识 [M].北京:高等教育出版社, 2022 (2023-05): 7-8.