Кампутары і любая электроніка - складаныя прылады, прынцыпы працы якіх не заўсёды зразумелыя большасці абывацеляў. Што такое ПЗУ і навошта прылада неабходна? Большасць людзей не змогуць даць адказ на гэтае пытанне. Паспрабуем выправіць гэта непаразуменне.
Што такое ПЗУ?
Чым яны з'яўляюцца і дзе выкарыстоўваюцца? Пастаянныя запамінальныя прылады (ПЗУ) уяўляюць сабой энерганезалежнай памяць. Тэхналагічна яны рэалізаваны як мікрасхема. Адначасова мы даведаліся, якая абрэвіятуры ПЗУ расшыфроўка. Прызначаныя прылады для захоўвання інфармацыі, уведзенай карыстальнікам, і ўсталяваных праграм. У пастаянным запамінальнай прыладзе можна знайсці дакументы, мелодыі, малюнкі - г.зн. усё, што павінна захоўвацца на працягу месяцаў ці нават гадоў. Аб'ёмы памяці, у залежнасці ад выкарыстоўванага прылады, могуць змяняцца ад некалькіх кілабайт (на найпростых прыладах, якія маюць адзін крышталь крэмнія, прыкладам якіх з'яўляюцца мікракантролеры) да тэрабайтаў. Чым больш аб'ём ПЗУ - тым больш аб'ектаў можа быць захавана. Аб'ём прама прапарцыйны колькасці дадзеных. Калі ўшчыльніць адказ на пытанне, што такое ПЗУ, варта адказаць: гэта сховішча дадзеных, якое не залежыць ад пастаяннага напружання.
Жорсткія дыскі як асноўныя пастаянныя запамінальныя прылады
На пытанне, што такое ПЗУ, ужо дадзены адказ. Зараз варта пагаварыць пра тое, якія яны бываюць. Асноўным пастаянным запамінальнай прыладай з'яўляюцца жорсткія дыскі. Яны ёсць у кожным сучасным кампутары. Выкарыстоўваюцца яны дзякуючы сваім шырокім магчымасцям назапашвання інфармацыі. Але пры гэтым існуе шэраг ПЗУ, якія выкарыстоўваюць мультыплексары (гэта мікракантролеры, пачатковыя загрузнікі і іншыя падобныя электронныя механізмы). Пры дэталёвым вывучэнні будзе трэба не толькі разумець значэнне ПЗУ. Расшыфроўка іншых тэрмінаў таксама неабходная, для таго, каб паглыбіцца ў тэму.
Пашырэнне і дадатак магчымасцяў ПЗУ дзякуючы флэш-тэхналогіях
Калі стандартнага аб'ёму памяці карыстачу не хапае, то можна скарыстацца дадатковым пашырэннем магчымасцяў прадастаўленага ПЗУ ў сферы захоўвання дадзеных. Ажыццяўляецца гэта з дапамогай сучасных тэхналогій, рэалізаваных у картах памяці і USB-флэш-назапашвальніках. У іх аснове ляжыць прынцып шматразовага выкарыстання. Іншымі словамі, дадзеныя на іх можна сціраць і запісваць дзясяткі і сотні тысяч разоў.
З чаго складаецца пастаяннае запамінальная прылада
У складзе ПЗУ знаходзіцца дзве часткі, якія абазначаюцца як ПЗУ-А (для захоўвання праграм) і ПЗУ-Э (для выдачы праграм). Пастаяннае запамінальная прылада тыпу А з'яўляецца дыёдны-трансфарматарнай матрыцай, якая прашываецца з дапамогай адрасных правадоў. Гэты падзел ПЗУ выконвае галоўную функцыю. Начынне залежыць ад матэрыялу, з якога зроблены ПЗУ (могуць прымяняцца перфарацыйныя і магнітныя стужкі, перфакарты, магнітныя дыскі, барабаны, ферытавых наканечнікі, дыэлектрыкі і іх ўласцівасць назапашвання электрастатычных зарадаў).
Схематычны будынак ПЗУ
Гэты аб'ект электронікі малюецца ў выглядзе прылады, якое па вонкавым выглядзе нагадвае злучэнне вызначанага ліку одноразрядных вочак. Мікрасхема ПЗУ, нягледзячы на патэнцыйную складанасць і, здавалася б значныя магчымасці, па памеры малая. Пры запамінанні пэўнага біта вырабляецца запайка да корпуса (калі запісваецца нуль) або да крыніцы харчавання (калі запісваецца адзінка). Для павелічэння разраднасці вочак памяці ў пастаянных запамінальных прыладах мікрасхемы могуць паралельна злучацца. Так і робяць вытворцы, каб атрымаць сучасны прадукт, бо мікрасхема ПЗУ з высокімі характарыстыкамі дазваляе ім быць канкурэнтнымі на рынку.
Аб'ёмы памяці пры выкарыстанні ў розных адзінках тэхнікі
Аб'ёмы памяці адрозніваюцца ў залежнасці ад тыпу і прызначэння ПЗУ. Такім чынам гэтая простая бытавой тэхніцы накшталт пральных машынак або халадзільнікаў можна хапае устаноўленых мікракантролераў (з іх запасаў у некалькі дзясяткаў кілабайт), і ў рэдкіх выпадках усталёўваецца нешта больш складанае. Выкарыстоўваць вялікі аб'ём ПЗУ тут не мае сэнсу, бо колькасць электронікі невяліка, і ад тэхнікі не патрабуецца складаных вылічэнняў. Для сучасных тэлевізараў патрабуецца ўжо нешта больш дасканалае. І вяршыняй складанасці з'яўляецца вылічальная тэхніка накшталт кампутараў і сервераў, ПЗУ для якіх, як мінімум, месцяць ад некалькіх гігабайт (для выпушчаных гадоў 15 таму) да дзясяткаў і сотняў тэрабайт інфармацыі.
масачных ПЗУ
У выпадках, калі запіс вядзецца пры дапамозе працэсу металізацыі і выкарыстоўваецца маска, такое пастаяннае запамінальная прылада называецца масачных. Адрасы вочак памяці ў іх падаюцца на 10 высноў, а канкрэтная мікрасхема выбіраецца з дапамогай спецыяльнага сігналу CS. Праграмаванне гэтага віду ПЗУ ажыццяўляецца на заводах, з прычыны гэтага выраб у дробных і сярэдніх аб'ёмах нявыгадна і даволі нязручна. Але пры буйнасерыйнай вытворчасці яны з'яўляюцца самым танным сярод усіх пастаянных запамінальных прылад, што і забяспечыла ім папулярнасць.
Схематычна ад агульнай масы адрозніваюцца тым, што ў запаміналі матрыцы злучэння правадыроў замененыя плаўкі перамычкамі, вырабленыя з полікрышталічнага крэмнія. На этапе вытворчасці ствараюцца ўсе перамычкі, і кампутар лічыць, што ўсюды запісаныя лагічныя адзінкі. Але падчас падрыхтоўчага праграмавання падаецца павышаную напружанне, з дапамогай якога пакідаюць лагічныя адзінкі. Пры падачы нізкіх высілкаў перамычкі выпараюцца, і кампутар счытвае, што там лагічны нуль. Па такім прынцыпе дзейнічаюць праграмуемыя пастаянныя запамінальныя прылады.
Праграмуемыя пастаянныя запамінальныя прылады
ППЗУ апынуліся досыць зручнымі ў працэсе тэхналагічнага вырабу, каб да іх можна было звяртацца пры сярэдне-і мелкасерыйная вытворчасць. Але такія прылады маюць і свае абмежаванні - так, запісаць праграму можна толькі раз (з-за таго, што перамычкі выпараюцца раз і назаўсёды). З-за такой немагчымасці выкарыстоўваць пастаяннае запамінальная прылада паўторна, пры памылковым Запісванне яго прыходзіцца выкідаць. У выніку падвышаецца кошт усёй вырабленай апаратуры. З прычыны недасканаласці вытворчага цыклу гэтая праблема даволі моцна займала розумы распрацоўнікаў прылад памяці. Выхадам з гэтай сітуацыі стала распрацоўка ПЗУ, якое можна праграмаваць зноўку шматкроць.
ПЗУ з ультрафіялетавым або электрычным сціраннем
І атрымалі такія прылады назву «пастаяннае запамінальная прылада з ультрафіялетавым або электрычным сціраннем». Ствараюцца яны на аснове запаміналі матрыцы, у якой вочка памяці маюць асаблівую структуру. Так, кожная вочка з'яўляецца МАП-транзістарам, у якім затвор зроблены з полікрышталічнага крэмнія. Падобна на папярэдні варыянт, праўда? Але асаблівасць гэтых ПЗУ у тым, што крэмній дадаткова акружаны дыэлектрыкам, якія валодаюць цудоўнымі ізалявальнымі ўласцівасцямі, - дыяксідам крэмнія. Прынцып дзеяння тут грунтуецца на змесце індукцыйнага зарада, які можа захоўвацца дзясяткі гадоў. Тут ёсць асаблівасці па сціранню. Так, для ультрафіялетавага ПЗУ-прылады неабходна трапленне ўльтрафіялетавых прамянёў, якія ідуць звонку (ўльтрафіялетавай лямпы і г.д.). Відавочна, што з пункту гледжання прастаты эксплуатацыя пастаянных запамінальных прылад з электрычным сціраннем з'яўляецца аптымальным, бо для іх актывацыі неабходна проста падаць напружанне. Прынцып электрычнага сцірання быў з поспехам рэалізаваны ў такіх ПЗУ, як флэш-назапашвальнікі, якія можна ўбачыць у шматлікіх.
Але такая ПЗУ-схема, за выключэннем пабудовы ячэйкі, структурна не адрозніваецца ад звычайнага масачных пастаяннага запамінальнай прылады. Часам такія прылады называюць яшчэ репрограммируемыми. Але пры ўсіх перавагах маюцца і пэўныя межы хуткасці сцірання інфармацыі: для гэтага дзеяння звычайна неабходна каля 10-30 хвілін.
Нягледзячы на магчымасць перазапісу, репрограммируемые прылады маюць абмежаванні па выкарыстанні. Так, электроніка з ультрафіялетавым сціраннем можа перажыць ад 10 да 100 цыклаў перазапісу. Затым разбуральны ўплыў выпраменьвання становіцца настолькі адчувальным, што яны перастаюць функцыянаваць. Убачыць выкарыстанне падобных элементаў можна ў якасці сховішчаў для праграм BIOS, у відэа- і гукавых картах, для дадатковых партоў. Але аптымальным адносна перазапісу з'яўляецца прынцып электрычнага сцірання. Так, лік перазапісаў ў радавых прыладах складае ад 100 000 да 500 000! Існуюць асобныя ПЗУ-прылады, якія могуць працаваць і больш, але большасці карыстальнікаў яны ні да чаго.