PROM versus EPROM
In elektronica en computers zijn geheugenelementen essentieel om gegevens op te slaan en daarna weer op te halen. In de vroegste stadia werden magnetische banden gebruikt als geheugen en met de halfgeleiderrevolutie werden ook geheugenelementen ontwikkeld op basis van halfgeleiders. EPROM en EEPROM zijn niet-vluchtige geheugentypes voor halfgeleiders.
Als een geheugenelement geen gegevens kan vasthouden nadat het is losgekoppeld van de stroomvoorziening, staat het bekend als een vluchtig geheugenelement. PROM's en EPROM's waren baanbrekende technologieën in niet-vluchtige geheugencellen (d.w.z. ze kunnen gegevens behouden nadat ze zijn losgekoppeld van de stroom), wat leidde tot de ontwikkeling van moderne solid-state geheugenapparaten.
Wat is PROM?
PROM staat voor Programmable Read Only Memory, een type niet-vluchtig geheugen gecreëerd door Weng Tsing Chow in 1959 op verzoek van de Amerikaanse luchtmacht als alternatief voor het geheugen van Atlas E- en F ICBM-modellen aan boord (in de lucht) digitale computer. Ze zijn ook bekend als One-Time Programmable Non-Volatile Memory (OTP NVM) en Field Programmable Read Only Memory (FPROM). Momenteel worden deze veel gebruikt in microcontrollers, mobiele telefoons, Radio Frequency Identification-kaarten (RFID's), High Definition Media Interfaces (HDMI) en videogamecontrollers.
Gegevens die op een PROM zijn geschreven, zijn permanent en kunnen niet worden gewijzigd; daarom worden ze vaak gebruikt als statisch geheugen zoals firmware van apparaten. Vroege computer BIOS-chips waren ook PROM-chips. Voorafgaand aan het programmeren heeft de chip alleen bits met een waarde één "1". Tijdens het programmeerproces worden alleen vereiste bits omgezet in nul "0" door elke zekeringbit te blazen. Zodra de chip is geprogrammeerd, is het proces onomkeerbaar; daarom zijn deze waarden onveranderlijk en permanent.
Op basis van de productietechnologie kunnen gegevens worden geprogrammeerd op wafer-, eindtest- of systeemintegratieniveaus. Deze worden geprogrammeerd met behulp van een PROM-programmeur die de zekeringen van elk bit doorbrandt door een relatief grote spanning aan te leggen om de chip te programmeren (meestal 6V voor een 2nm dikke laag). PROM-cellen verschillen van ROM's; ze kunnen zelfs na fabricage worden geprogrammeerd, terwijl ROM's alleen bij fabricage kunnen worden geprogrammeerd.
Wat is EPROM?
EPROM staat voor Erasable Programmable Read Only Memory, ook een categorie van niet-vluchtige geheugenapparaten die kunnen worden geprogrammeerd en ook gewist. EPROM is in 1971 ontwikkeld door Dov Frohman bij Intel op basis van het onderzoek naar defecte geïntegreerde schakelingen waarbij poortverbindingen van de transistors waren verbroken.
Een EPROM-geheugencel is een grote verzameling veldeffecttransistoren met zwevende poort. Gegevens (elke bit) worden geschreven op individuele veldeffecttransistoren in de chip met behulp van een programmeur die source-afvoercontacten binnenin creëert. Op basis van het celadres slaat een bepaalde FET gegevens en spanningen op die veel hoger zijn dan de normale bedrijfsspanningen van het digitale circuit die bij deze bewerking worden gebruikt. Wanneer de spanning wordt verwijderd, worden de elektronen gevangen in de elektroden. Door zijn zeer lage geleidbaarheid behoudt de isolatielaag van siliciumdioxide (SiO2) tussen de poorten de lading voor lange perioden, waardoor het geheugen tien tot twintig jaar wordt vastgehouden.
Een EPROM-chip wordt gewist door blootstelling aan een sterke UV-bron, zoals een kwikdamplamp. Wissen kan worden gedaan met een UV-lamp met een golflengte korter dan 300 nm en gedurende 20-30 minuten op korte afstand (<3 cm). Hiervoor is het EPROM-pakket gebouwd met een gesmolten kwartsvenster dat de siliciumchip aan het licht blootstelt. Daarom is een EPROM gemakkelijk te herkennen aan dit karakteristieke venster van gesmolten kwarts. Wissen kan ook met röntgenstralen.
EPROM's worden in principe gebruikt als statische geheugenopslag in grote circuits. Ze werden veel gebruikt als BIOS-chips in moederborden van computers, maar ze worden vervangen door nieuwe technologieën zoals EEPROM, die goedkoper, kleiner en sneller zijn.
Wat is het verschil tussen PROM en EPROM?
• PROM is de oudere technologie, terwijl zowel PROM als EPROM niet-vluchtige geheugenapparaten zijn.
• PROM's kunnen slechts één keer worden geprogrammeerd, terwijl EPROM's herbruikbaar zijn en meerdere keren kunnen worden geprogrammeerd.
• Het proces in de programmering van PROMS is onomkeerbaar; daarom is de herinnering permanent. In EPROM's kan het geheugen worden gewist door blootstelling aan UV-licht.
• EPROM's hebben een gesmolten kwartsvenster in de verpakking om dit mogelijk te maken. PROM's zitten in een complete plastic verpakking; daarom heeft UV geen effect op PROM's
• In PROM's worden gegevens op de chip geschreven/geprogrammeerd door de zekeringen bij elk bit door te blazen met veel hogere spanningen dan de gemiddelde spanningen die in digitale circuits worden gebruikt. EPROMS gebruiken ook hoge spanning, maar niet genoeg om de halfgeleiderlaag permanent te veranderen.
