EPROM K573

EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory) este un tip de  memorie nevolatilă (adică nu îşi pierde datele la întreruperea alimentării cu energie electrică) care poate fi şters şi apoi reprogramat.

Este o memorie de tip ROM pentru că timpul de ştergere şi apoi de rescriere este destul de mare, de ordinul minutelor, comparativ cu o memorie RAM (scriere sau citire în mod aleator) care, la vremea respectivă era de aproximativ de 100ns (nanosecunde, sau 10-9 secunde). Aşa arată un EPROM:

O altă deosebire faţă de memoria RAM constă în faptul că ştergerea datelor nu se face în mod electronic, ci printr-un fascicul puternic de lumină ultravioletă care trece prin fanta de cristal de cuarţ (deşi pare a fi sticlă). Practic, la nivelul substratului  de siliciu se petrec nişte reacţii (nu le-aş spune chimice) prin care unii electroni sunt eliberaţi astfel încât dacă într-un astfel de cip avem şiruri de 1 (cu electroni suplimentari) şi de 0 (fără electroni suplimentari), după ştergere nu vom mai avea în cip decât celule de memorie fără electroni suplimentari. Adică toţi biţii vor fi practic zero, sau memoria va fi goală.

Ca să fac prezentarea mai interesantă am făcut şi o poză a aşchiei de siliciu (se numeşte cip) la o rezoluţie decentă. Aşa arată ea neprelucrată:

Aşa arată prelucrată astfel încât unele detalii să fie evidenţiate.

Am pus ambele imagini pentru că unii vor înţelege mai bine din prima imagine, alţii din a doua. În fine, aşa arată şi din laterală (am un pic de simţ artistic):

Memoriile de tip EPROM au fost folosite la primele computere personale (PC) şi conţineau interpretorul de comenzi sau de program, cum ar fi de exemplu interpretorul de BASIC (un limbaj de programare) la computerele bazate pe microprocesoarele Zylog Z80 (noi am avut CIP, HC şi Amiga, dar au mai fost şi Commodore, Atari, etc) sau primele generaţii de Intel de la Intel 4004 primul microprocesor creat vreodată, 4040, 8008, 8080, 8088 până la 8086, ultimele două stând la baza primelor sisteme IBM PC.

Mai apoi, după ce tehnica a mai evoluat, memoriile EPROM conţineau programul de BIOS, la sistemele cu microprocesoare mai avansate de tipul Intel 80188 sau chiar Intel 80186 (un Intel 80188 dar cu magistrala de date de 16 biţi spre deosebire de Intel 80188 care suportă doar 8 biţi sau 1 byte.) Deci Intel 80186 e mai performant decât Intel 80188, deşi ar părea invers. Dar să revin.

Acest EPROM, după cum se vede, a fost fabricat în URSS şi se numeşte EPROM K573, având o memorie de 8 kb (8 kilobiţi sau 8192 de biţi) sau 1KB (1 kilobyte). Nu ştiu să spun din ce fel de computer a fost scos acest EPROM, dar ştiu că ele erau folosite la primele computere personale (PC), acesta provenind probabil dintr-un sistem cu microprocesor pe 4 sau 8 biţi, după cum am expus mai sus.

Datorită faptului că dispune doar de puţină memorie tind să cred că era un sistem pe 4 biţi din ultima generaţie, probabil o clonă după Intel 4040 (cu mult înainte de 286). N-ar fi exclus, totuşi, să fi fost un sistem bazat pe Intel 8086 (da, tot înainte de 286 şi chiar şi înainte de 8086, primele PC-uri mai de Doamne – ajută) din generaţia timpurie.

Ca şi curiozitate acest EPROM având doar puţină memorie (1024 de adrese de 8 biţi sau 2048 adrese de 4 biţi) şi ţinând cont că suprafaţa cip-ului de siliciu din imagine este de aproximativ 30,000 de pixeli pătraţi (ce ciudat sună), fiecare celulă de memorie de 1 bit ocupă cam 3 pixeli. Aproape că se pot vedea "biţii".

Sper că v-a plăcut expunerea, deşi a fost un pic cam detaliată la partea cu microprocesoare care a fost necesară. Cineva spunea că unde pune rusul mâna iese ori inginerie ori artă, niciodată amândouă. Mare dreptate avea. Aici găsiţi o listă cu unităţi de măsură a informaţiei.

Îi mulţumesc lui Mihai Todor (mare om, mare caracter dar cam timid) pentru frumosul cadou de Paşte.

[Adăugire ulterioară din data de 11 Septembrie 2010] Pentru a vă face o mai bună idee despre cum sunt organizate aceste memorii, în continuare, și în exclusivitate pentru România, avem o fotografie făcută cu microscopul digital a unei părți dintr-un astfel de circuit EPROM (nu K573, dar unul constructiv asemănător).

Zonele numerotate sunt aproximativ (evident, n-am schema, deci pot doar să speculez educat) după cum urmează:

  1. Câmp cu celule de memorie, respectiv o matrice cu rânduri și coloane, la intersecția fiecărui rând cu fiecare coloană aflându-se o celulă de memorie. Constructiv, o celulă de memorie este formată dintr-unul până la trei tranzistori, în funcție de tehnologia de fabricație folosită. Fiecare celulă de memorie stochează un bit de date, astfel că fiecare opt celule stochează 8 biți, sau un byte de date.
    • Adresa fizică a unei celule de memorie nu este obligatoriu să fie echivalentă adresei unui byte de date stocat în memorie.  Spre exemplu, să luăm cazul byte-ului de la adresa 0128. Acesta are 8 biți, fiecare bit având propria sa adresă fizică: câmp, rând, coloană, în funcție de cum a fost construit fizic circuitul. De exemplu, pentru rapiditate, vom folosi 8 câmpuri de celule, fiecare câmp stocând câte un bit de-al fiecărui byte. Citirea/ scrierea se face simultan, rezultatul obținându-se repede.
  2. Magistrală colectoare. De dragul exemplului vom spune că este magistrala colectorare orizontală, care primeștre informația de pe rânduri. Această informație este trimisă la blocul de multiplexare/ demultiplexare (3).
  3. Bloc de multiplexare/ demultiplexare, ce convertește un șir de caractere binare (de tipul "00010101") într-o pereche de valori, X și Y, X corespunzând rândului pe care se află celula de memorie, și Y corespunzând coloanei pe care se află celula de memorie.
  4. Magistrală colectoare. De dragul exemplului vom spune că este magistrala colectorare verticală, care primeștre informația de pe coloane. Această informație este trimisă la blocul de multiplexare/ demultiplexare (3).
  5. Bloc de adaptare logico – funcțională. Are rolul de a implementa o parte din logica electrică a circuitului, care parte logică asigură, evident, și funcționarea corespunzătoare.
  6. Zone de contact. Acolo sunt lipite firele conductoare care fac legatura dintre circuitul de pe cipul de siliciu și circuitul electric în care este montată memoria EPROM. Practic, aceste fire vin de la pinii circuitului integrat și se lipesc pe așchia (cipul) de siliciu. Se observă lipiturile, firele nefiind de interes.

 

6 Comentarii

  1. Mihai Todor 24 aprilie 2009 la 08:16 - Raspunde

    \”mare om, mare caracter dar cam timid\” 😆 😆 😆
    Poet trebuia sa te faci bă 😆

    Oricum, mişto prezentarea. Acu\’ văd că ai avut lumină destulă 😛

  2. spooky 06 februarie 2011 la 23:15 - Raspunde

    Si unde se gasesc anume memoriile astea ROM?

    • Robin Molnar 06 februarie 2011 la 23:43 - Raspunde

      Se găsesc în foarte multe dispozitive, dar în special în computere.

  3. Spooky 08 februarie 2011 la 01:23 - Raspunde

    Mai exact memoriile rom unde se gasesc in pc? Si in ce circuite se gasesc memoriile rom. Stiu ca sunt de 2 tipuri memoriile: ram si rom , in alea ram nu se gaseseste, nu?

    • Robin Molnar 08 februarie 2011 la 07:47 - Raspunde

      Memoriile ROM se găsesc în CIP-urile de BIOS de la PC-uri sau componente ale acestora (plăci video, plăci de rețea etc).

Lasa un raspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile obligatorii sunt marcate cu *

Vreau să fiu părtaș la faptă. Poți, de asemenea, să fii părtaș și fără martori.

Acest site folosește Akismet pentru a reduce spamul. Află cum sunt procesate datele comentariilor tale.