只读存储器

只读存储器（ROM）是计算机和其他电子设备中使用的一种非易失性存储器。制造存储设备后，无法以电子方式修改ROM​​中存储的数据。只读存储器对于存储在系统生命周期内很少更改的软件（也称为固件）很有用。可编程设备的软件应用程序（例如视频游戏）可以作为包含ROM的插入式磁带分发。

只读存储器严格指内存、硬连线，如二极管矩阵或掩模ROM 的集成电路（IC），其不能被电子并在制造之后改变。尽管原则上可以更改分立电路，但是通过增加桥线和/或移除或更换组件，IC不能。要纠正错误或更新软件，需要制造新设备并更换已安装的设备。

可以擦除和重新编程可擦除可编程只读存储器（EPROM）、电可擦除可编程只读存储器（EEPROM）和闪存形式的浮栅ROM半导体存储器。但是通常，这只能以相对较低的速度完成，可能需要特殊的设备才能实现，并且通常只能进行一定次数。

Mask ROM是只读存储器，其内容由集成电路制造商（而不是用户）编程。客户将所需的存储器内容提供给设备制造商。所需的数据将转换为自定义的掩模层，以实现存储芯片上互连的最终金属化（因此得名）。

通常的做法是在项目的开发阶段使用可擦写的非易失性存储器（例如UV- EPROM或EEPROM），并在代码完成后切换到掩码ROM。例如，Atmel微控制器具有EEPROM和掩码ROM两种格式。

掩模ROM的主要优点是成本。掩膜ROM每位比任何其他种类的半导体存储器都更紧凑。由于集成电路的成本在很大程度上取决于其尺寸，因此掩模ROM比任何其他种类的半导体存储器都便宜得多。

但是，一次性掩膜成本很高，并且从设计到产品阶段的周转时间很长。设计错误的代价很高：如果发现数据或代码中的错误，则掩码ROM将无用，必须更换才能更改代码或数据。

截至2003年，共有四家公司生产此类掩模ROM芯片：三星电子、NEC公司、冲电气工业和Macronix。

一些集成电路仅包含掩码ROM。其他集成电路包含掩码ROM以及各种其他设备。特别地，许多微处理器具有掩码ROM来存储其微代码。一些微控制器具有掩膜ROM，用于存储引导加载程序或其所有固件。

经典的通过掩模编程的ROM芯片是对要存储的数据进行物理编码的集成电路，因此在制造后无法更改其内容。

• 可编程只读存储器（PROM），或一次性可编程ROM（OTP），可以写入或编程经由被称为一个特殊的装置PROM编程。通常，此设备使用高压来xxx破坏或创建芯片内的内部链接（保险丝或反熔丝）。因此，PROM只能编程一次。
• 可擦除可编程只读存储器（EPROM）可以通过暴露在强紫外线下（通常持续10分钟或更长时间）来擦除，然后通过再次需要高于正常施加电压的过程进行重写。反复暴露在紫外线下最终会使EPROM磨损，但是大多数EPROM芯片的耐用性超过1000个擦除和重新编程周期。EPROM芯片封装通常可以通过醒目的石英“窗口”来识别，该窗口允许紫外线进入。编程后，通常在窗口上贴上标签以防止意外擦除。某些EPROM芯片在包装之前已经过工厂擦除，没有窗口。这些都是有效的PROM。
• 电可擦可编程只读存储器（EEPROM）基于与EPROM相似的半导体结构，但是允许将其全部内容（或选定的存储体）进行电擦除，然后进行电重写，因此无需从计算机中将其删除（无论是通用相机还是相机、MP3播放器等中的嵌入式计算机）。写入或刷新EEPROM的速度（每位毫秒）比从ROM读取或写入RAM的速度（两种情况都为纳秒）要慢得多。
  • 电改写的只读存储器（EAROM）是一种类型的EEPROM，可以修改一个位在一个时间。写入过程非常缓慢，并且再次需要比读取访问更高的电压（通常为12 V左右）。EAROM适用于不经常且仅需部分重写的应用程序。EAROM可用作关键系统设置信息的非易失性存储；在许多应用中，EAROM已取代由CMOS RAM提供由主电源和备份用锂电池。
  • 闪存（或简称Flash）是1984年发明的一种现代EEPROM。闪存的擦除和重写速度比普通EEPROM快，并且较新的设计具有很高的耐用性（超过1,000,000个周期）。现代NAND闪存可有效利用硅芯片面积，从而使单个IC的容量在2007年达到32 GB；这项功能及其耐用性和物理耐用性已使NAND闪存在某些应用程序（例如USB闪存驱动器）中取代了磁性。 NOR闪存有时也称为Flash ROM或Flash EEPROM 当用作旧ROM类型的替代品时，但不能用于利用其快速而频繁地修改功能的应用程序中。

通过应用写保护，某些类型的可重新编程ROM可能会临时变为只读存储器。