多くのゲーム機は交換可能なROMカートリッジを採用しており、1台のゲーム機で複数のゲームをプレイできます。こちらはポケットモンスター シルバーの ゲームボーイカートリッジの内部です。ROMは右側の「MX23C1603-12A」と書かれたICです。

読み取り専用メモリ（ROM ）は、コンピュータやその他の電子機器で使用される不揮発性メモリの一種です。ROMに保存されたデータは、メモリデバイスの製造後に電子的に変更することはできません。読み取り専用メモリは、システムの寿命中にほとんど変更されないソフトウェア（ファームウェアとも呼ばれます）を保存するのに便利です。ビデオゲームなどのプログラム可能なデバイス用のソフトウェアアプリケーションは、 ROMを含むプラグインカートリッジとして配布できます。

厳密に言えば、リードオンリーメモリとは、ダイオードマトリックスやマスクROM集積回路（IC）などのハードワイヤードメモリを指し、製造後は電子的に変更できません。個別回路は原理的には、配線の追加や部品の取り外し・交換によって変更可能ですが、ICは変更できません。エラーの修正やソフトウェアのアップデートには、新しいデバイスを製造し、既存のデバイスを交換する必要があります。

消去可能プログラマブル読み出し専用メモリ（EPROM）、電気的に消去可能プログラマブル読み出し専用メモリ（EEPROM）、およびフラッシュメモリといった形態のフローティングゲートROM半導体メモリは、消去と再プログラミングが可能です。しかし、通常、これは比較的低速でしか実行できず、特殊な装置が必要となる場合があり、通常は一定回数しか実行できません。[1]

「ROM」という用語は、特定のソフトウェアが保存されたROMデバイス、または書き込み可能なROMデバイスに保存されるソフトウェアを含むファイルを指すために使用されることがあります。例えば、Androidオペレーティングシステムを変更または交換するユーザーは、変更または交換されたオペレーティングシステムを含むファイルを、ファイルの書き込み先となるストレージの種類にちなんで「カスタムROM 」と表現し、ROM（ソフトウェアとデータが保存される場所、通常はフラッシュメモリ）とRAM を区別する場合があります。

ROMとRAMはコンピュータに不可欠なコンポーネントであり、それぞれ異なる役割を果たします。RAM（ランダムアクセスメモリ）は一時的な揮発性記憶媒体であり、システムの電源を切るとデータが失われます。一方、ROMは不揮発性であるため、コンピュータの電源を切ってもデータが保持されます。[2]

歴史

ディスクリートコンポーネントROM

IBMは、 System/360の小型モデルである360/85、そして初期の2つのSystem/370モデル（370/155と370/165 ）のマイクロコードを保存するために、コンデンサ読み取り専用記憶装置（CROS）と変圧器読み取り専用記憶装置（TROS）を採用しました。一部のモデルには、追加の診断機能とエミュレーションサポートのための書き込み可能制御記憶装置（WCS）も搭載されていました。アポロ誘導コンピュータは、磁気コアにワイヤーを通すことでプログラムする コアロープメモリを採用していました。

ソリッドステートROM

最も単純なタイプのソリッドステートROM は、半導体技術と同じくらい古いものです。組み合わせ 論理ゲートを手動で接続して、nビットのアドレス入力を任意の値のmビットのデータ出力 (ルックアップ テーブル) にマッピングすることができます。集積回路の発明とともにマスク ROMが登場しました。マスク ROM は、ワードライン (アドレス入力) とビット ライン (データ出力)のグリッドで構成され、選択的にトランジスタスイッチに接続され、規則的な物理レイアウトと予測可能な伝播遅延を持つ任意のルックアップ テーブルを表すことができます。マスク ROM は、半導体製造中にフォトリソグラフィーでフォトマスクを使用してプログラムされます。マスクは、ROM チップで削除または追加される物理的な特徴または構造を定義し、これらの特徴の有無は、ROM 設計に応じて 1 ビットまたは 0 ビットを表します。[3]したがって、データは電子的に変更できない物理的な特徴または構造の有無によって定義されるため、設計上、データを電子的に変更しようとする試みはすべて失敗します。すべてのソフトウェア プログラムでは、同じプログラムの改訂の場合でも、マスク全体を変更する必要があり、コストがかかる可能性があります。

マスクROMでは、データは回路内に物理的にエンコードされているため、製造工程でのみプログラム可能です。これにより、いくつかの深刻な欠点が生じます。

  • マスク ROM は、部品ごと、またはソフトウェアの改訂ごとにカスタム設計を作成するためにファウンドリーと契約する必要があるため、大量に購入する方が経済的です。
  • 同じ理由から、マスク ROM の設計が完了してから完成品を受け取るまでの所要時間も長くなります。
  • マスク ROM は、設計者が設計を改良する際にメモリの内容を頻繁にすばやく変更する必要があるため、研究開発作業には実用的ではありません。
  • 製品が不良マスク ROM とともに出荷された場合、それを修正する唯一の方法は、製品をリコールし、出荷されたすべてのユニットの ROM を物理的に交換することです。

その後の開発により、これらの欠点は解消されました。1956年に文青周（ウェン・チン・チョウ）によって発明されたプログラマブル読み出し専用メモリ（PROM） [4] [5]は、高電圧パルスを印加することで物理的に構造を変化させることで、ユーザーがその内容を正確に一度だけプログラムすることを可能にしました。これにより、企業は大量の新品PROMチップを注文し、設計者の都合に合わせて必要な内容をプログラムするだけで済むため、上記の問題1と2は解決されました。

1959年にベル研究所で発明された金属酸化物半導体電界効果トランジスタ（MOSFET）の出現により[6] 、金属酸化物半導体（MOS）トランジスタを半導体メモリのメモリセルストレージ要素として実用化できました。これは、コンピュータメモリで磁気コアがそれ以前に果たしていた機能です。[要出典] 1967年、ベル研究所のDawon KahngとSimon Szeは、 MOS半導体デバイスのフローティングゲートを再プログラム可能なROMのセルに使用できることを提案し、これはIntelのDov Frohmanによる1971年の消去可能プログラマブル読み取り専用メモリ（EPROM）の発明につながりました。 [7] [8] 1971年のEPROMの発明により、問題3は本質的に解決されました。EPROMは（PROMとは異なり）強い紫外線にさらすことで、プログラムされていない状態に繰り返しリセットできるためです。

1972年に電気総合研究所で垂井康雄、林豊、長清子によって開発された電気的消去可能読み出し専用メモリ（EEPROM） [9]は、問題4の解決に大きく貢献しました。EEPROMは、内蔵デバイスが外部ソース（例えば、シリアルケーブルを介してパソコン）からプログラム内容を受信する手段を備えている場合、その場でプログラムできるためです。1980年代初頭に東芝の舛岡富士夫によって発明され、1980年代後半に商品化されたフラッシュメモリは、チップ面積を非常に効率的に利用し、数千回もの消去と再プログラムが可能で、デバイス全体ではなく、特定の部分のみの消去とプログラムが可能です。これは高速に実行できるため、「フラッシュ」と呼ばれています。[10] [11]

これらの技術はすべて ROM の柔軟性を向上させましたが、チップあたりのコストがかなり高かったため、大量生産においてはマスク ROM が長年にわたり経済的な選択肢であり続けました。(再プログラム可能なデバイスのコスト低下により、2000 年までにマスク ROM の市場はほぼ消滅しました。) 書き換え可能な技術は、マスク ROM の代替として構想されました。

最新の開発は、同じく東芝で発明されたNANDフラッシュです。その設計者は、従来のROMを不揮発性プライマリストレージとして使用するのではなく、「NANDフラッシュの目的はハードディスクの置き換えである」[12]と明言し、従来の慣習を明確に破りました。2021年現在、NANDはハードディスクを上回るスループット、低レイテンシ、高い物理的衝撃耐性、極小化（USBフラッシュドライブや小型のmicroSDメモリカードなど）、そして大幅な低消費電力を実現することで、この目標をほぼ完全に達成しています。

プログラムの保存に使用

多くのプログラムストアードコンピュータは、コンピュータの電源投入時または実行開始時（ブートストラッピングと呼ばれるプロセスで、 「ブート」または「ブートアップ」と略されることが多い）に実行される初期プログラムを保存するために、不揮発性ストレージ（つまり、電源を切ってもデータを保持するストレージ）を使用しています。同様に、すべての非自明なコンピュータは、実行中に状態の変化を記録するために、何らかの可変メモリを必要とします。

1948年以降のENIAC など、初期のプログラム内蔵型コンピュータのほとんどでは、何らかの形式の読み出し専用メモリがプログラムの不揮発性ストレージとして使われていた（それまでは、すべてのプログラムを手動でマシンに配線する必要があり、数日から数週間かかることがあったため、プログラム内蔵型コンピュータではなかった）。読み出し専用メモリは、格納された値を読み取るメカニズムさえあればよく、その場で値を変更する必要がないため実装が簡単で、非常に粗雑な電気機械デバイスで実装できた（下記の歴史的な例を参照）。1960年代に集積回路が登場すると、ROMとその可変長対応物であるスタティックRAMはどちらもシリコンチップ内のトランジスタアレイとして実装された。しかし、ROMメモリセルはSRAMメモリセルよりも少ないトランジスタで実装できる。これは、SRAMは内容を保持するためにラッチ（5～20個のトランジスタで構成）を必要とするのに対し、ROMセルはビットラインとワードラインを接続するトランジスタが1つ存在しない（論理0）か存在する（論理1）かで構成されているからである。[13]その結果、ROMは長年にわたりRAMよりも ビットあたりのコストが低く実装できました。

1980年代の家庭用コンピュータのほとんどは、磁気ディスクドライブなどの不揮発性記憶装置が高価すぎるため、BASICインタープリタまたはオペレーティングシステムをROMに格納していました。例えば、コモドール64は64KBのRAMと、BASICインタープリタとカーネルオペレーティングシステムを格納した20KBのROMを搭載していました。その後、 IBM PC XTなどの家庭用またはオフィス用コンピュータは、磁気ディスクドライブと大容量のRAMを搭載することが多くなり、オペレーティングシステムをディスクからRAMにロードできるようになりました。ROMには、最小限のハードウェア初期化コアとブートローダ（IBM互換コンピュータではBIOS）のみが残っていました。この構成により、より複雑でアップグレードが容易なオペレーティングシステムが可能になりました。

現代のPCでは、「ROM」はプロセッサの基本的なブートストラップファームウェアに加え、グラフィックカード、ハードディスクドライブ、ソリッドステートドライブ、光ディスクドライブ、TFTスクリーンなどのシステム内の独立型デバイスを内部制御するために必要な様々なファームウェアを格納するために使用されています。今日では、これらの「読み取り専用」メモリの多く、特にBIOS / UEFIは、ファームウェアのアップグレードが必要になった場合にインプレース再プログラミングを可能にするため、 EEPROMまたはフラッシュメモリ（下記参照）に置き換えられることがよくあります。ただし、シンプルで成熟したサブシステム（例えば、キーボードやメインボード上の集積回路内の一部の通信コントローラなど）では、マスクROMまたはOTP（ワンタイムプログラマブル）が使用される場合があります。

ROM やフラッシュなど後継技術は、組み込みシステムで広く普及しています。産業用ロボットから家電製品、民生用電子機器( MP3 プレーヤー、セットトップ ボックスなど)まで、あらゆるものに搭載されています。これらの製品はすべて特定の機能向けに設計されていますが、汎用マイクロプロセッサがベースになっています。ソフトウェアは通常ハードウェアと密結合されているため、このようなデバイス (コスト、サイズ、消費電力などの理由からハードディスクが搭載されていないのが一般的) ではプログラムの変更が必要になることはほとんどありません。2008 年現在、ほとんどの製品はマスク ROM ではなくフラッシュを使用しており、ファームウェアのアップデートのために PC に接続する手段を提供しているものが多くあります。たとえば、デジタル オーディオ プレーヤーは、新しいファイル形式をサポートするようにアップデートされる場合があります。一部の愛好家はこの柔軟性を利用して、民生用製品を新しい目的で再プログラムしています。たとえば、iPodLinuxプロジェクトとOpenWrtプロジェクトでは、ユーザーがそれぞれ MP3 プレーヤーとワイヤレス ルーターでフル機能のLinux ディストリビューションを実行できるようになりました。

ROM は、置き換えが困難になるため、暗号化データのバイナリ ストレージにも役立ち、情報セキュリティを強化するために望ましい場合があります。

データの保存に使用する

ROM（少なくともハードワイヤードマスク形式では）は変更できないため、デバイスの寿命を通じて変更の必要がないと予想されるデータの保存にのみ適しています。そのため、多くのコンピュータでは、数学関数や論理関数の評価のためのルックアップテーブルを保存するためにROMが使用されてきました（例えば、浮動小数点ユニットは、より高速な計算を実現するために正弦関数の計算表を作成します）。これは、 CPUが低速で、ROMがRAMに比べて安価だった時代に特に効果的でした。

初期のパーソナルコンピュータのディスプレイアダプタは、ビットマップフォントの文字テーブルをROMに格納していた点に注目すべきです。これは通常、テキスト表示フォントを対話的に変更できないことを意味していました。これはIBM PC（タイプ5150）で利用可能なCGAアダプタとMDAアダプタの両方に当てはまりました。[14]

現代の汎用コンピュータでは、このような少量のデータを保存するためのROMの使用はほぼ完全に姿を消しました。しかし、NANDフラッシュは、大容量ストレージやファイルの二次ストレージの媒体として新たな役割を担っています。

種類

最初のEPROMであるIntel 1702では、消去ウィンドウからダイとワイヤボンドがはっきりと見える

工場出荷時にプログラム済み

マスクROMは、ユーザーではなく集積回路メーカーによって内容がプログラムされる読み取り専用メモリです。必要なメモリ内容は、顧客からデバイスメーカーに提供されます。必要なデータは、メモリチップ上の相互接続の最終的なメタライゼーション（そのため、マスクROMと呼ばれます）用のカスタムフォトマスク/マスク層に変換されます。

マスク ROM はいくつかの方法で作成できますが、いずれも、グリッド上でアドレス指定されるときにトランジスタの電気的応答を変更することを目的としています。次に例を示します。

  • NOR構成のトランジスタを備えたROMでは、フォトマスクを使用して、トランジスタのあるグリッドの特定の領域のみを定義し、金属で埋めてROMチップ内のすべてのトランジスタの一部のみをグリッドに接続し[3]、アドレス指定時に、接続されているトランジスタがトランジスタが接続されていないグリッドのスペースとは異なる電気的応答を引き起こすグリッドを作成します。接続されているトランジスタは1を表し、接続されていないトランジスタは0を表すか、その逆になります。これは、データを含むマスクが1つだけ必要なため、マスクROMを作成する最も安価で高速な方法です[3]。また、メタライゼーション層で行われるため、すべてのマスクROMタイプの中で最も密度が低く、 ROMの他の部分に対して特徴が比較的大きくてもよいメタライゼーション層で行われます[3]。これはコンタクトプログラムROMとして知られています。 NAND構成のROMでは、これはメタルレイヤープログラミングと呼ばれ、マスクはトランジスタの周囲の領域を金属で埋める場所を定義し、代わりにトランジスタを短絡させます。短絡していないトランジスタは0を表し、短絡しているトランジスタは1を表す場合があります。またはその逆です。[15]
  • 2つのマスクを用いてトランジスタの2種類のイオン注入領域を定義し、グリッド内でアドレス指定することでトランジスタの電気的特性を変化させ、2種類のトランジスタを定義します。[3]トランジスタの種類によって、1ビットか0ビットかが定義されます。1つのマスクは、一方の種類のイオン注入（「1」トランジスタ）を堆積する場所を定義し、もう1つのマスクは、もう一方の種類のイオン注入（「0」トランジスタ）を堆積する場所を定義します。これは電圧閾値ROM（VTROM）と呼ばれ、異なるイオン注入の種類によってトランジスタの電圧閾値が異なり、トランジスタの電圧閾値が0または1を定義します。NANDおよびNOR構成で使用できます。この技術は、イオン注入領域を光学的に区別することが困難であるため、内容の光学的な読み取りに対する高い耐性を提供します。[15] ROMのキャップを外して顕微鏡で読み取りを試みる場合があります。
  • トランジスタのゲート酸化膜に2段階の厚さの層を設け[3]、マスクを用いて一方の層の厚さの酸化膜を堆積する場所を定義し、別のマスクを用いてもう一方の層の厚さの酸化膜を堆積する。厚さによってトランジスタの電気的特性が異なり、1または0の状態を表すことができる。
  • 複数のマスクを用いて、グリッド上のトランジスタ自体の有無を定義します。存在しないトランジスタをアドレス指定すると0と解釈され、存在するトランジスタをアドレス指定すると1と解釈される可能性があり、その逆も同様です。これはアクティブレイヤープログラミングと呼ばれます。[15]

マスクROMトランジスタは、NORまたはNAND構成で配置することができ、各ビットが1つのトランジスタのみで表されるため、可能な限り最小のセルサイズを実現できます。NANDはNORよりも高いストレージ密度を提供します。OR構成も可能ですが、NORと比較すると、トランジスタはV ssではなくV ccにのみ接続されます。[15]マスクROMは、かつては最も安価で、1つの金属層と1つのポリシリコン層のみを備えた最も単純な半導体メモリデバイスであり、製造歩留まりが最も高いタイプの半導体メモリです[3] （製造ランあたりの動作デバイスの最大数）。ROMは、 CMOS、nMOS、pMOS、バイポーラトランジスタなどのいくつかの半導体デバイス製造技術のいずれかを使用して作成できます。[16]

プロジェクトの開発段階では、 UV- EPROMやEEPROMなどの書き換え可能な不揮発性メモリを使用し、コードが完成したらマスクROMに切り替えるのが一般的です。例えば、 Atmelのマイクロコントローラには、EEPROMとマスクROMの両方の形式があります。

マスクROMの主な利点は、そのコストです。ビットあたりの容量は、他のどの半導体メモリよりも小型です。集積回路のコストはサイズに大きく依存するため、マスクROMは他のどの半導体メモリよりも大幅に安価です。

しかし、一度のマスク処理にかかるコストは高く、設計から製品化までのターンアラウンドタイムも長くなります。設計ミスは大きなコストを伴います。データやコードにエラーが見つかった場合、マスクROMは使用できなくなり、コードやデータを変更するために交換する必要があります。[17]

2003年現在、マスクROMチップの生産量が最も多いのはサムスン電子、日本電気、沖電気工業、マクロニクスの4社である。[18] [更新が必要]

集積回路の中には、マスクROMのみを搭載しているものもあります。また、マスクROMに加えて様々なデバイスを搭載している集積回路もあります。特に、多くのマイクロプロセッサは、マイクロコードを格納するためにマスクROMを搭載しています。一部のマイクロコントローラは、ブートローダやファームウェア全体を格納するためにマスクROMを搭載しています。

従来のマスクプログラム ROM チップは、保存するデータを物理的にエンコードする集積回路であるため、製造後にその内容を変更することは不可能です。

レーザーROMの内容を書き込むには、マスクを使用する代わりに、レーザーを使用してROM上の一部のダイオードの電気的特性のみを変更したり、レーザーを使用して一部のポリシリコンリンクのみを切断したりすることもできます。[19] [20] [15]

フィールドプログラマブル

書き込み保護を適用すると、一部のタイプの再プログラム可能な ROM は一時的に読み取り専用メモリになる場合があります。

その他の技術

ソリッドステート IC 技術に基づかない他の種類の不揮発性メモリには、次のようなものがあります。

IBM System 360/20 の Transformer Matrix ROM (TROS)
  • ダイオードマトリックスROMは、1960年代の多くのコンピュータ、電子卓上計算機、端末のキーボードエンコーダなどで少量使用されていました。このROMは、プリント回路基板上のワード線トレースとビット線トレースのマトリックス間の特定の位置に個別の半導体ダイオードを配置することでプログラムされました。
  • 1970年代まで多くのコンピュータで使用されていた抵抗またはコンデンサのマトリックスROM。ダイオードマトリックスROMと同様に、ワード線とビット線のマトリックス間の指定された位置にコンポーネントを配置することでプログラムされました。ENIACの機能テーブルは抵抗マトリックスROMであり、ロータリースイッチを手動で設定することでプログラムされました。IBM System/360の様々なモデルと複雑な周辺機器は、マイクロコードをコンデンサマトリックスに保存していました。360/50および360/65ではバランス型コンデンサ読み取り専用ストレージ（BCROS）、360 / 30ではカード型コンデンサ読み取り専用ストレージ（CCROS ）と呼ばれていました。
  • トランスフォーマーマトリックス ROM は、各マトリックス要素を使用して複数のビットを保存することにより、ダイオード、抵抗、またはコンデンサ マトリックス ROM よりも高密度のストレージを実現します。
    • ダイアモンド・リング・トランスレータは、ベル研究所の発明家トーマス・L・ダイアモンドにちなんで名付けられました。このトランスレータでは、電線がトランスフォーマーとして機能する一連の大型フェライトリングに通され、駆動パルスをセンス巻線に結合します。[22] [23] 1940年代初頭に発明されたダイアモンド・リング・トランスレータは、第5クロスバー・スイッチやTXE電話交換機に使用されました。ダイアモンド・リングは、後のトランスフォーマー結合型、あるいは「コアロープ」型メモリのほとんどの形態の基礎となりました。
    • Transformer Read Only Storage（TROS）は、 360/ 20、360/40、および周辺制御ユニットに搭載されているトランスフォーマー・リードオンリー・ストレージ（TROS）であり、ダイアモンド・リング・トランスレータと同様に動作するトランスフォーマー・マトリックスROM技術です。IBM System/360 Model 30で使用されているIBMのCCROSよりも高速でコンパクトですが、 IBM System/360 Model 50およびModel 65で使用されているIBMのBCROSよりも低速です。
    • コアロープメモリ（ワイヤブレイドメモリとも呼ばれる）[24]は、駆動線とセンス線をフェライトコアを介して結合するもので、サイズ、重量、コストが重要視される場合に使用されます。コアロープメモリは、コアごとに複数ビットのROMを記憶し（通常の読み書き可能なコアメモリとは異なります）、フェライトトランスコアの内側または外側に「ワード線ワイヤ」を編み込むことでプログラムされます。コアロープメモリには、動作中にコアの磁化が反転するかどうかによって、パルストランス方式とスイッチングコア方式の2種類があります[25]。
      • パルストランスフォーマー方式では、駆動線はフェライトコアを介してセンス線に結合されますが、コアの磁化は反転せず、磁化ヒステリシスループにも依存せず、トランスフォーマーとしてのみ使用されます。これはダイアモンドリングトランスレーターと同様に動作し、DECのPDP-9およびPDP-16コンピュータ、ヒューレット・パッカードの9100Aおよび9100B計算機、Wang計算機など、多くの機種で使用されました。
      • スイッチングコア技術はフェライトコアの磁化を反転させます。これはダイアモンドリングトランスレータの動作とは大きく異なります。ダイアモンドリングトランスレータはNASA / MITのアポロ宇宙船コンピュータで使用されました[26]。
    • 誘導結合型プリント基板メモリ。誘導結合を用いるもののフェライトコアは使用せず、プリント基板の別々のプレーン上の駆動線と感知線間の結合を利用する。これはダイアモンド・リング・トランスレータと同じ原理で動作し、ヒューレット・パッカード9100Aおよび9100B計算機の主制御メモリ（マイクロ命令デコーダ用のパルストランスコア・ロープメモリに加えて）に使用されていた。[27]

スピード

RAMとROMの相対的な速度は時代とともに変化してきましたが、2007年時点では、大容量のRAMチップはほとんどのROMよりも高速に読み出すことができます。このため（そして均一なアクセスを可能にするため）、ROMの内容は最初に使用される前にRAMにコピーまたはシャドウイングされ、その後RAMから読み出されることがあります。

書き込み

電気的に変更可能なROMの場合、書き込み速度は従来、読み取り速度よりもはるかに遅く、非常に高い電圧、書き込み許可信号を適用するためのジャンパープラグの移動、特殊なロック/ロック解除コマンドコードが必要になる場合があります。最新のNANDフラッシュは、書き換え可能なROM技術の中で最も高速な書き込み速度を実現でき、SSDでは最大10GB /秒に達します。これは、コンシューマー向けおよびエンタープライズ向けのソリッドステートドライブ（SSD）と、ハイエンドモバイルデバイス向けフラッシュメモリ製品への投資増加によって実現しました。技術レベルでは、コントローラ設計とストレージの並列処理の向上、大容量DRAM読み取り/書き込みキャッシュの使用、そして複数ビットを格納できるメモリセル（DLC、TLC、MLC）の実装によって、この速度向上が実現されています。後者のアプローチは故障しやすいですが、オーバープロビジョニング（ドライブコントローラのみが認識できる予備容量を製品に組み込むこと）と、ドライブファームウェアにおける読み取り/書き込みアルゴリズムの高度化によって、この問題は大幅に軽減されています。

耐久性とデータ保持

EPROM

書き換え可能なROMは、電子を電気絶縁層を通して浮遊トランジスタゲートに押し込むことで書き込みを行うため、書き込みと消去の回数が限られており、それを超えると絶縁体が永久的に損傷します。初期のEPROMでは、わずか1,000回の書き込みサイクルでこの状態になることもありましたが、現代のフラッシュEEPROMでは1,000,000回を超えることもあります。この耐久性の限界とビットあたりのコストの高さから、フラッシュベースのストレージが近い将来、磁気ディスクドライブを完全に置き換える可能性は低いと考えられます。 [要出典]

ROMが正確に読み取り可能な時間範囲は、書き込みサイクルによって制限されることはありません。EPROM、EAROM、EEPROM、およびフラッシュメモリのデータ保持期間は、メモリセルトランジスタのフローティングゲートからの電荷リークによって制限される場合があります。1980年代半ばの初期世代のEEPROMでは、一般的に5年または6年のデータ保持期間が謳われていました。2020年に発表されたEEPROMのレビューでは、メーカーが100年のデータ保持期間を謳っています。過酷な環境では保持期間が短縮されます（リークは高温や放射線によって加速されます）。マスクROMおよびヒューズ/アンチヒューズPROMは、データ保持が集積回路の電気的耐久性ではなく物理的耐久性に依存するため、この影響を受けません。ただし、ヒューズの再成長はかつて一部のシステムで問題となっていました。[28]

コンテンツ画像

ROMチップの内容は、特殊なハードウェアデバイスと適切な制御ソフトウェアを使用して抽出できます。この方法は、主な例として、古いビデオゲーム機の カートリッジの内容を読み取る場合によく使用されます。また、古いコンピューターやその他のデバイスのファームウェア/OS ROMのバックアップを作成する場合も、アーカイブ目的で使用されます。多くの場合、元のチップはPROMであるため、使用可能なデータ寿命を超えてしまうリスクがあります。

結果として得られるメモリダンプファイルはROMイメージまたは略称ROMと呼ばれ、ROMの複製を作成するために使用できます。例えば、新しいカートリッジを作成したり、コンソールエミュレータでプレイするためのデジタルファイルとして使用したりできます。ROMイメージという用語は、ほとんどのコンソールゲームがROMチップを含むカートリッジで配布されていた時代に生まれましたが、広く使用されるようになり、 CD-ROMやその他の光学メディアで配布される新しいゲームのイメージにも現在でも使用されています。

市販のゲームやファームウェアなどのROMイメージには、通常、著作権で保護されたソフトウェアが含まれています。著作権で保護されたソフトウェアの無許可複製および配布は、多くの法域で著作権法違反となりますが、バックアップ目的の複製は、地域によってはフェアユースとみなされる場合があります。いずれにせよ、このようなソフトウェアの保存・共有を目的とした配布・取引には、活発なコミュニティが存在します。

タイムライン

参照

注記

  1. ^ 「 初期プログラムロード」(IPL)など、他の用語も使用されます。

参考文献

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  1. ^ 「フラッシュROMの定義」（PC Magazine Encyclopediaより）pcmag.com。2013年11月10日時点のオリジナルよりアーカイブ。
  2. ^ 「コンピューターのROMとは？種類、機能、用途 - its Your Blog」. itsyourblog.com . 2025年3月3日.
  3. ^ abcdefg 「ROM、EPROM、およびEEPROMテクノロジー」(PDF)。
  4. ^ ab Han-Way Huang (2008年12月5日). C805による組み込みシステム設計. Cengage Learning. p. 22. ISBN 978-1-111-81079-5. 2018年4月27日時点のオリジナルよりアーカイブ。
  5. ^ Marie-Aude Aufaure、Esteban Zimányi (2013年1月17日). ビジネスインテリジェンス：第2回ヨーロッパサマースクール、eBISS 2012、ブリュッセル、ベルギー、2012年7月15日～21日、チュートリアル講義。Springer. p. 136. ISBN 978-3-642-36318-4. 2018年4月27日時点のオリジナルよりアーカイブ。
  6. ^ 「1960年 - 金属酸化膜半導体（MOS）トランジスタの実証」。シリコンエンジン。コンピュータ歴史博物館。
  7. ^ US3660819A、フローマン、ベンチコフスキーD.、「フローティングゲートトランジスタおよびその充電・放電方法」、1972年5月2日発行 
  8. ^ abcd 「1971年：再利用可能な半導体ROMの導入」。コンピュータ歴史博物館。 2019年6月19日閲覧。
  9. ^ 樽井雄三; 林雄三; 永井健一 (1972). 「電気的に再プログラム可能な不揮発性半導体メモリ」. IEEE Journal of Solid-State Circuits . 7 (5): 369– 375. Bibcode :1972IJSSC...7..369T. doi :10.1109/JSSC.1972.1052895. ISSN  0018-9200.
  10. ^ 「1987年：東芝がNANDフラッシュを発売」eWEEK。
  11. ^ Detlev Richter (2013年9月12日). 「第2章 不揮発性メモリの基礎」.フラッシュメモリ：性能、コスト、信頼性の経済原則. Springer Science & Business Media. 6ページ.
  12. ^ 「NANDフラッシュアプ​​リケーション設計ガイド」(PDF) .東芝. 2003年4月. p. 6. 2009年10月7日時点のオリジナル(PDF)からアーカイブ。。
  13. ^ Millman & Grable 著『Microelectronics』第 2 版の「Combinatorial Digital Circuits」および「Sequential Digital Circuits」の章を参照してください。
  14. ^ 実際、これらのビデオアダプタはどちらも、ビットマップフォント用に同じマスクROM ICの異なる部品を使用しています。ROMには、MDA用に8x14ドットのフォントが1つ、CGA用に8x8ドットのフォントが2つ含まれています。（CGAは、どちらのグラフィックモードでも、ソフトウェアで定義・レンダリングされた任意のカスタムフォントでテキストを表示できます。）
  15. ^ abcde Skorobogatov, Sergei P. (2005年4月). 半侵入型攻撃 - ハードウェアセキュリティ分析への新たなアプローチ（レポート）. ケンブリッジ大学コンピュータ研究所. doi : 10.48456/tr-630 .[ページが必要]
  16. ^ Whitaker, Jerry C. (2018年10月3日). 『エレクトロニクスハンドブック』. CRC Press. ISBN 978-1-4200-3666-4。
  17. ^ ホロウィッツ、ポール、ヒル、ウィンフィールド (2011). 『エレクトロニクスの芸術』（第3版）ケンブリッジ大学出版局. p. 817. ISBN 978-0-521-37095-0。
  18. ^ 大石基之（2003年7月）「技術分析：OKIのP2ROMがマスクROMとフラッシュEEPROMの代替へ」日経エレクトロニクスアジア。2007年10月21日時点のオリジナルよりアーカイブ。
  19. ^ Lee, JJ; Strader, NR (1987年8月). 「レーザービームスキャンによるCMOS ROMアレイのプログラム可能」. IEEE Journal of Solid-State Circuits . 22 (4): 622– 624. Bibcode :1987IJSSC..22..622L. doi :10.1109/JSSC.1987.1052783.
  20. ^ 「iButton AN937」（PDF）.pdfserv.maximintegrated.com .
  21. ^ スティーブ・シアルシア（1981年）『Ciarcia's Circuit Cellar』、サーキット・セラー、ISBN 978-0-07-010963-6。
  22. ^ Dimond, TL (1951年2月). 「No. 5 クロスバーAMAトランスレータ」(PDF) .ベル研究所記録. XXIX (2): 62 ff . 2024年8月26日閲覧。
  23. ^ 米国特許2,614,176、TL Dimond、「電子誘導番号グループトランスレータ」、1952年10月14日発行、ベル電話研究所に譲渡 
  24. ^ Aldrich, WH; Alonso, RL (1966年8月). 「ブレイドトランスフォーマーメモリ」「IEEE Transactions on Electronic Computers . EC-15 (4): 502 ff. doi :10.1109/PGEC.1966.264357. 」
  25. ^ 「コアロープと織りワイヤーメモリシステム」。
  26. ^ 「アポロのためのコンピュータ」MITサイエンスレポーター、1965年、WGBH。
  27. ^ 「HP 9100 の PC ボード ROM」。
  28. ^ “Memory Ic”. transparentc . 2016年7月12日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2016年7月22日閲覧。
  29. ^ abcd 「1965年：半導体リードオンリーメモリチップ登場」。コンピュータ歴史博物館。 2019年6月20日閲覧。
  30. ^ 「1702Aデータシート」(PDF) . Intel . 2019年7月6日閲覧。
  31. ^ abcdefg 「Intel製品の時系列リスト。製品は日付順に並べられています」（PDF）。インテルミュージアム。Intel Corporation。2005年7月。 2007年8月9日時点のオリジナル（PDF）からアーカイブ。 2007年7月31日閲覧。
  32. ^ 「2708 データシート」(PDF) . Intel . 2019年7月6日閲覧。
  33. ^ 飯塚 秀次; 増岡 文雄; 佐藤 泰; 石川 正之 (1976). 「積層ゲート構造を有する電気的に可変なアバランシェ注入型MOS READ-ONLYメモリ」. IEEE Transactions on Electron Devices . 23 (4): 379– 387. Bibcode :1976ITED...23..379I. doi :10.1109/T-ED.1976.18415. ISSN  0018-9383. S2CID  30491074.
  34. ^ ab μCOM-43 シングルチップマイクロコンピュータ：ユーザーズマニュアル（PDF） . NECマイクロコンピュータ. 1978年1月. 2020年4月28日時点のオリジナル（PDF）からアーカイブ。 2019年6月27日閲覧。
  35. ^ 「インテル：35年間のイノベーション（1968～2003年）」（PDF）インテル 2003年 オリジナル（PDF）より2021年11月4日時点のアーカイブ。 2019年6月26日閲覧。
  36. ^ “2716: 16K (2K x 8) UV ERASABLE PROM” (PDF) . Intel. 2019年6月27日時点のオリジナル(PDF)からアーカイブ。 2019年6月27日閲覧。
  37. ^ 「1982年カタログ」(PDF) NECエレクトロニクス. 2019年6月20日閲覧。
  38. ^ 「2732A データシート」(PDF) . Intel . 2019年7月6日閲覧。
  39. ^ コンポーネントデータカタログ(PDF) . Intel . 1978. pp.  1– 3 . 2019年6月27日閲覧。
  40. ^ abcdefghi 「メモリ」. STOL (Semiconductor Technology Online) . 2019年6月25日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2019年6月25日閲覧。
  41. ^ 「2764A データシート」(PDF) . Intel . 2019年7月6日閲覧。
  42. ^ 「27128A データシート」(PDF) . Intel. 2017年4月29日時点のオリジナル(PDF)からアーカイブ。2019年7月6日閲覧。
  43. ^ 「27256 データシート」(PDF) . Intel . 2019年7月2日閲覧。
  44. ^ 「富士通の半導体事業の歩み」富士通. 2019年7月3日時点のオリジナルよりアーカイブ。2019年7月2日閲覧。
  45. ^ 「MBM 2764」（PDF） .富士通. 1984年1月. 2019年6月21日閲覧。
  46. ^ 「D27512-30 データシート」(PDF) . Intel . 2019年7月2日閲覧。
  47. ^ “History: 1990年代”. SK Hynix . 2021年5月1日時点のオリジナルよりアーカイブ。2019年7月6日閲覧。
  48. ^ ab "Japanese Company Profiles" (PDF) . Smithsonian Institution . 1996. 2019年6月27日時点のオリジナル(PDF)からアーカイブ。 2019年6月27日閲覧。