Les mémoires mortes

Les mémoires mortes

  1. Objectifs

    • Connaitre les types de mémoires mortes et leurs caractéristiques.
  2. Définitions

    • Les mémoires mortes

    • La mémoire ROM (read only memory), que l’on nomme en français « mémoire morte ou mémoire à lecture seule », est un type de mémoire capable de stocker des données de façon permanente. C’est une mémoire qui ne peut qu’être lue.
    • Une mémoire morte est une mémoire utilisée pour enregistrer des informations qui ne doivent pas être perdues lorsque l’appareil, qui les contient, n’est plus alimenté en électricité.
    • La mémoire morte (ROM), en anglais, Read-Only Memory est une classe de support de stockage utilisée dans les ordinateurs et autres appareils électroniques.
    • Avec l’évolution des technologies, la définition du terme mémoire morte (en français) ou read only memory (en anglais) a été élargie, pour inclure les mémoires non volatiles dont le contenu est fixé lors de leur fabrication.
    • , qui peuvent être lues plusieurs fois par l’utilisateur et qui ne sont pas prévues pour être modifiées.
    • La mémoire ROM (Read Only Memory) est une mémoire permanente, non volatile et en lecture seule.
    • Le contenu d’une mémoire ROM ne s’efface pas quand l’ordinateur est mis hors tension, c’est une mémoire qui conserve les données qui y sont inscrites quand l’ordinateur n’est plus sous tension.




  3. Description

    • Les données stockées dans la ROM ne peuvent pas être modifiées, ou peuvent être modifiées seulement lentement ou avec difficulté.
    • Parce que les données stockées dans la ROM ne peuvent pas être modifiées (au moins pas très rapidement ou facilement), c’est principalement utilisé pour distribuer le firmware.
    • Les PROM ont été mises au point à la fin des années 70 par la firme Texas Instruments.
    • Ces mémoires sont des puces constituées de milliers de fusibles pouvant être “grillés” grâce à un appareil appelé programmateur de ROM, envoyant un fort courant (12V) dans certains fusibles.
    • Ainsi, les fusibles grillées correspondent à des 0, les autres à des 1.
    • C’est un circuit dit mémoire dont son contenu peut être programmé par l’ utilisateur mais qui ne peut plus être effacé ni modifié.
  4. Les différents types de mémoire mortes

    • Les ROM ont petit à petit évolué de mémoires mortes figées à des mémoires programmables, puis reprogrammées.
    1. La mémoire morte standard ROM (Read Only Memory)

      • Pour laquelle, il n’est pas possible d’écrire.
      • C’est un circuit dont le contenu à été programmé à sa fabrication et qui ne peut plus être effacé ni modifié. Une mise à jour de son contenu implique donc un remplacement du circuit.
      • Le coût relativement élevé de leur fabrication impose une fabrication en grande série. Au départ, ces mémoires étaient utilisées pour stocker les parties bas-niveau du système d’exploitation de l’ordinateur (BIOS du PC par exemple).
      • Une ROM est composée d’une grille dont les lignes sont reliées aux colonnes par des diodes (ou des transistors).
      • L’adresse sélectionne une ligne. Le nombre de lignes donne la capacité en mots de la ROM.
      • La donnée est reçue sur les colonnes. Le nombre de colonnes fixe la taille du mot mémoire.
      • Ainsi une mémoire de 1024 octets aura donc 1024 lignes et 8 colonnes.
    2. Les PROM (Programmable Read Only Memory)

      • Les PROM (Programmable Read Only Memory) ont été mises au point à la fin des années 70 par la firme Texas Instruments.
      • Il s’agit d’une ROM dont le contenu est crée par un utilisateur à l’aide d’un programmateur de PROM (ou brûleur).
      • Au départ la puce ne renferme que des «1» et le brûleur transforme les «1» en «0» Ces composants, identiques à l’usage à la ROM, concernent des petites séries ou des essais.
      • Ces mémoires sont des puces constituées de milliers de fusibles pouvant être “grillés” grâce à un appareil appelé programmateur de ROM, envoyant un fort courant dans certains fusibles. Ainsi, les fusibles grillées correspondent à des 0, les autres à des 1.
      • Peut être écrite ou programmée via un dispositif spécial appelé programmeur PROM. Typiquement, ce dispositif utilise des tensions élevées pour détruire définitivement ou créer des liens internes (fusibles ou anti-fusibles) dans la puce. Par conséquent, une PROM ne peut être programmée qu’une seule fois.

        2.1 Les EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory)

          Les mémoires mortes
          Première mémoire EPROM d’Intel, la 1702 de 2 048 bits, organisée en 256 mots de 8 bits
          Source:fr.wikipedia.org

        • Les EPROM sont des PROM pouvant être effacées. Ces puces possèdent une petite fenêtre de quartz permettant de laisser passer des rayons ultra-violets provenant d’un “effaceur d’Eprom” ou Brûleur d’Eprom ou Prommer.
        • Lorsque la puce est en présence de rayons ultra-violets d’une certaine longueur d’onde, les liaisons sont reconstitués, c’est-à-dire que tous les bits de la mémoire sont à nouveau à 1. C’est pour cette raison que l’on qualifie ce type de PROM d’effaçable.

          2.1.1. UVPROM (Ultraviolet Programmable Read Only Memory)

          • Ce type de mémoire est placée dans un boîtier céramique avec fenêtre de quartz (windowed)
          • Effaçable aux U.V.
          • Effacement de la mémoire toute entière
          • Constituée de transistors MOS dont la grille est isolée
          • 10 à 20 minutes pour effacer sous une source d’U.V. (effaceur)
          • Haute tension de programmation environ 12,5 à 25 volts
          • Temps de programmation relativement long (environ 50 ms max. par octet, Ex : pour une 27256 soit 32 K Octet x 8 bits, il faut 32*1024*50ms = 1638s = 27 mn). Les constructeurs de mémoires développent des algorithmes de programmation rapide afin de diminuer le temps de programmation.

          2.1.2. Les EEPROM (Electrically Erasable Read Only Memory)

          • Les EEPROM (Electrically Erasable Read Only Memory) sont aussi des PROM effaçables, mais contrairement aux EPROM, celles-ci peuvent être effacées par un simple courant électrique
          • C’est-à-dire qu’elles peuvent être effacées même lorsqu’elles sont en position dans l’ordinateur.

          2.1.3. Les EEPROM flash

            Une clé USB. La puce de gauche est la mémoire flash, celle de droite le microcontrôleur.

            fr.wikipedia.org

          • Il existe une variante de ces mémoires appelée mémoires flash (également ROM Flash ou Flash EPROM).
          • Contrairement aux EEPROM classiques, utilisant 2 à 3 transistors par bit à mémoriser, la Flash EPROM utilise un seul transistor.
          • D’autre part l’EEPROM peut-être écrite et lue mot par mot, alors que la Flash ne peut être effacée que par pages (la taille des pages étant en constante diminution).
          • Enfin la densité de la mémoire Flash est plus importante, ce qui permet la réalisation de puces contenant plusieurs centaines de Mégaoctets.
          • Des EEPROM sont ainsi préférentiellement utilisées pour la mémorisation de données de configuration et la mémoire Flash pour du code programmable (programmes informatiques).
          • La mémoire flash est un type d’EEPROM qui permet la modification de plusieurs espaces mémoires en une seule opération.
          • Cette mémoire est donc plus rapide lorsque le système doit écrire à plusieurs endroits en même temps.
          • La mémoire flash utilise comme cellule de base un transistor MOS possédant une grille flottante enfouie au milieu de l’oxyde de grille, entre le canal et la grille.
          • L’information est stockée grâce au piégeage d’électrons dans cette grille flottante. Deux mécanismes sont utilisés pour faire traverser l’oxyde aux électrons :
            • l’injection d’électrons chauds ;
            • l’effet tunnel obtenu en appliquant une haute tension sur la « vraie » grille (appelée grille de contrôle).

        2.2. OTP MEMORY (One Time Programmable MEMORY)

        • Programmable une seule fois à l’aide d’un programmateur (Rem : On utilise souvent le terme PROM pour l’ensemble (PROM, FPROM, OTP).
        • Mémoire en technologie MOS
        • Souvent c’est une UVEPROM mais en boîtier plastique sans fenêtre de quartz (Le coût en est ainsi réduit).
        • Elles remplacent donc les UVPROMs lors d’une production en grande série après avoir développé une pré série avec des UVPROMs.
        • Elles sont compatibles broches à broches avec les UVPROMs.

        2.3. PROM à fusibles ou FPROM (Programmable Read Only Memory ou Fuse PROM)

        • ou Field-Programmable Read-Only Memory
        • Réalisée à partir de transistors bipolaires dont leurs liaisons entre l’émetteur et la colonne sont effectuées par l’intermédiaire d’un fusible.



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