PROM gegen EPROM
In der Elektronik und Computertechnik sind Speicherelemente unerlässlich, um Daten zu speichern und später abzurufen. In frühesten Stadien wurden Magnetbänder als Speicher verwendet und mit der Halbleiterrevolution wurden auch Speicherelemente auf Basis von Halbleitern entwickelt. EPROM und EEPROM sind nichtflüchtige Halbleiterspeichertypen.
Wenn ein Speicherelement nach dem Trennen von der Stromversorgung keine Daten beh alten kann, wird es als flüchtiges Speicherelement bezeichnet. PROMs und EPROMs waren wegweisende Technologien für nichtflüchtige Speicherzellen (d. h. sie können Daten nach dem Trennen von der Stromversorgung beh alten), was zur Entwicklung moderner Festkörperspeichergeräte führte.
Was ist PROM?
PROM steht für Programmable Read Only Memory, eine Art nichtflüchtiger Speicher, der 1959 von Weng Tsing Chow auf Anfrage der US Air Force als Alternative für den Speicher der ICBM-Modelle Atlas E und F an Bord (in der Luft) entwickelt wurde) digitaler Computer. Sie sind auch als One-Time Programmable Non-Volatile Memory (OTP NVM) und Field Programmable Read Only Memory (FPROM) bekannt. Derzeit werden diese häufig in Mikrocontrollern, Mobiltelefonen, Hochfrequenz-Identifikationskarten (RFIDs), High Definition Media Interfaces (HDMI) und Videospielcontrollern verwendet.
Daten, die auf ein PROM geschrieben werden, sind dauerhaft und können nicht geändert werden; daher werden sie üblicherweise als statischer Speicher wie Firmware von Geräten verwendet. Frühe Computer-BIOS-Chips waren auch PROM-Chips. Vor dem Programmieren hat der Chip nur Bits mit dem Wert eins „1“. Beim Programmiervorgang werden nur benötigte Bits in Null „0“umgewandelt, indem jedes Fuse-Bit durchgebrannt wird. Sobald der Chip programmiert ist, ist der Vorgang irreversibel; daher sind diese Werte unveränderlich und dauerhaft.
Basierend auf der Fertigungstechnologie können Daten auf Wafer-, Endtest- oder Systemintegrationsebene programmiert werden. Diese werden mit einem PROM-Programmierer programmiert, der die Sicherungen jedes Bits durchbrennt, indem er eine relativ hohe Spannung anlegt, um den Chip zu programmieren (normalerweise 6 V für eine 2 nm dicke Schicht). PROM-Zellen unterscheiden sich von ROMs; Sie können sogar nach der Herstellung programmiert werden, wohingegen ROMs nur bei der Herstellung programmiert werden können.
Was ist EPROM?
EPROM steht für Erasable Programmable Read Only Memory, ebenfalls eine Kategorie von nichtflüchtigen Speichergeräten, die programmiert und auch gelöscht werden können. EPROM wurde 1971 von Dov Frohman bei Intel entwickelt, basierend auf der Untersuchung fehlerhafter integrierter Sch altungen, bei denen Gate-Verbindungen der Transistoren gebrochen waren.
Eine EPROM-Speicherzelle ist eine große Sammlung von Floating-Gate-Feldeffekttransistoren. Daten (jedes Bit) werden auf einzelne Feldeffekttransistoren innerhalb des Chips geschrieben, wobei ein Programmierer verwendet wird, der Source-Drain-Kontakte im Inneren erzeugt. Basierend auf der Zellenadresse speichert ein bestimmter FET Daten und Spannungen, die viel höher sind als die normalen Betriebsspannungen digitaler Sch altungen, die bei dieser Operation verwendet werden. Wenn die Spannung entfernt wird, werden die Elektronen in den Elektroden eingefangen. Die Isolationsschicht aus Siliziumdioxid (SiO2) zwischen den Gates erhält aufgrund ihrer sehr geringen Leitfähigkeit die Ladung über lange Zeiträume und erhält so das Gedächtnis für zehn bis zwanzig Jahre.
Ein EPROM-Chip wird gelöscht, indem er einer starken UV-Quelle wie einer Quecksilberdampflampe ausgesetzt wird. Das Löschen kann mit UV-Licht mit einer Wellenlänge von weniger als 300 nm und 20-30-minütiger Bestrahlung aus nächster Nähe (<3 cm) erfolgen. Dafür wird das EPROM-Gehäuse mit einem Quarzglasfenster gebaut, das den Siliziumchip dem Licht aussetzt. Daher ist ein EPROM anhand dieses charakteristischen Quarzglasfensters leicht identifizierbar. Das Löschen kann auch mit Röntgenstrahlen erfolgen.
EPROMs werden grundsätzlich als statische Speicher in großen Sch altungen verwendet. Sie wurden häufig als BIOS-Chips in Computer-Motherboards verwendet, aber sie werden durch neue Technologien wie EEPROM ersetzt, die billiger, kleiner und schneller sind.
Was ist der Unterschied zwischen PROM und EPROM?
• PROM ist die ältere Technologie, während sowohl PROM als auch EPROM nichtflüchtige Speichergeräte sind.
• PROMs können nur einmal programmiert werden, während EPROMs wiederverwendbar sind und mehrfach programmiert werden können.
• Der Vorgang bei der Programmierung von PROMS ist irreversibel; daher ist die Erinnerung dauerhaft. In EPROMs kann der Speicher durch UV-Licht gelöscht werden.
• EPROMs haben dafür ein Quarzglasfenster in der Verpackung. PROMs sind in einer vollständigen Kunststoffverpackung enth alten; daher hat UV keinen Einfluss auf PROMs
• In PROMs werden Daten auf den Chip geschrieben/programmiert, indem die Sicherungen bei jedem Bit durchgebrannt werden, wobei viel höhere Spannungen verwendet werden als die durchschnittlichen Spannungen, die in digitalen Sch altungen verwendet werden. EPROMs verwenden ebenfalls Hochspannung, aber nicht genug, um die Halbleiterschicht dauerhaft zu verändern.
