jueves, 22 de noviembre de 2012

¿Cómo funciona la memoria ROM?

La memoria ROM, también conocida como firmware, es un circuito integrado programado con unos datos específicos cuando es fabricado. Los chips de características ROM no solo se usan en ordenadores, sino en muchos otros componentes electrónicos también. Hay varios tipos de ROM, por lo que lo mejor es empezar por partes.

  • Tipos de ROM
Hay 5 tipos básicos de ROM, los cuales se pueden identificar como:

  • ROM
  • PROM           
  • EPROM
  • EEPROM
  • Memoria Flash

Cada tipo tiene unas características especiales, aunque todas tienen algo en común:

  • Los datos que se almacenan en estos chips son no volátiles, lo cual significa que no se pierden cuando se apaga el equipo.
  • Los datos almacenados no pueden ser cambiados o en su defecto necesitan alguna operación especial para modificarse. Recordemos que la memoria RAM puede ser cambiada en al momento.

Todo esto significa que quitando la fuente de energía que alimenta el chip no supondrá que los datos se pierdan irremediablemente.



  • Características de Memoria ROM


La escritura se realiza una sola vez. La información queda grabado aunque se le retire la energía eléctrica  La capacidad de memoria ROM en un ordenador: se encuentra entre 8k a 16k, un numero suficientemente grande para que justificado asombrarse ante la cantidad de información necesaria para llena tal cantidad de posiciones.

 La ROM era una memoria para una sola escritura de datos, en la fábrica se grababa la información y ya no era posible modificarla. Además almacena configuraciones básicas de la tarjeta principal ("motherboard"), tales  como la información del fabricante, la fecha de manufactura, el número de serie, el modelo, etc.
Integra un programa denominado POST que se encarga de realizar una revisión básica a los componentes instalados en el equipo antes de que se visualice algo en pantalla. También integra otro programa llamado SETUP, que contiene una serie de menús sobre las configuraciones avanzadas del equipo, las cuáles pueden ser modificados por el usuario (forma de arranque, dar de alta discos duros, disqueteras, unidades de CD/DVD, velocidad del microprocesador, etc.).
Para almacenar los datos que el usuario modifica, cuenta con una memoria llamada CMOS alimentada constantemente desde una batería integrada en la tarjeta principal.
  Actualmente es posible borrarlas e incluso actualizarlas vía Internet ya que integran nueva tecnología de modificación de datos.


Donde se ubica la Rom en la placa madre


La memoria ROM se puede localizar de muy diferentes formas, tamaños y lugares dentro de la tarjeta principal. Sin embargo es importante destacar que la mayor parte de las veces se localiza   cerca de la batería y junto a la ROM se encontrará un "jumper", ó algunos "microswitches" para reiniciarla.
Al apagarse la computadora, todos los elementos dejan de recibir el suministro de corriente excepto la memoria ROM, la cuál continúa alimentándose de electricidad por medio de una batería montada en la tarjeta principal, por ello es que se sigue conservando la fecha y horas actuales aunque el equipo esté apagado.







  • Funcionamiento ROM
De un modo similar a la memoria RAM, los chips ROM contienen  una hilera de filas y columnas, aunque la manera en que interactúan es bastante diferente. Mientras que RAM usualmente utiliza transistores para dar paso a un capacitador en cada intersección, ROM usa un diodo para conectar las líneas si el valor es igual a 1. Por el contrario, si el valor es 0, las líneas no se conectan en absoluto.
Un diodo normalmente permite el flujo eléctrico en un sentido y tiene un umbral determinado, que nos dice cuanto fluido eléctrico será necesario para dejarlo pasar. Normalmente, la manera en que trabaja un chip ROM necesita la perfecta programación y todos los datos necesarios cuando es creado. No se puede variar una vez que está creado. Si algo es incorrecto o hay que actualizar algo, hay que descartarlo y empezar con uno nuevo. Crear la plantilla original de un chip ROM es normalmente laborioso dando bastantes problemas, pero una vez terminado, los beneficios son grandes. Una vez terminada la plantilla, los siguientes chips pueden costar cantidades ridículas.
Estos chips no consumen apenas nada y son bastante fiables, y pueden llevar toda la programación para controlar el dispositivo en cuestión. Los ejemplos más cercanos los tenemos en algunos juguetes infantiles los cuales hacen actos repetitivos y continuos.

Ademas podemos decir de un modo similar a la memoria RAM, los chip ROM contienen una hilera de filas y columnas, aunque la manera en que se interactúan es bastante diferente.
Mientras la RAM usualmente utiliza transistores para dar paso a un capacitador en cada intersección  ROM usa un diodo para conectar las lineas si el valor es igual a 1. Por lo contrario, si el valor es 0, las lineas no se conectan en absoluto.


  • PROM
Crear chips desde la nada lleva mucho tiempo. Por ello, los desarrolladores crearon un tipo de ROM conocido como PROM (programmable read-only memory). Los chips PROM vacíos pueden ser comprados económicamente y codificados con una simple herramienta llamada programador.
La peculiaridad es que solo pueden ser programados una vez. Son más frágiles que los chips ROM hasta el extremo que la electricidad estática lo puede quemar. Afortunadamente, los dispositivos PROM vírgenes son baratos e ideales para hacer pruebas para crear un chip ROM definitivo.

Además consiste en que el fabricante entrega la memoria "vacía"; es decir el programador pondrá en ellas los datos que considera de interés para su trabajo. Una vez grabada, es como si fuese una ROM normal (tienen las mismas características que aquellas que poseen las ROM).

  • EPROM
Trabajando con chips ROM y PROM puede ser una labor tediosa. Aunque el precio no sea demasiado elevado, al cabo del tiempo puede suponer un aumento del precio con todos los inconvenientes. Los EPROM (Erasable programmable read-only memory) solucionan este problema. Los chips EPROM pueden ser regrabados varias veces.
Borrar una EEPROM requiere una herramienta especial que emite una frecuencia determinada de luz ultravioleta. Son configuradas usando un programador EPROM que provee voltaje a un nivel determinado dependiendo del chip usado.
Para sobrescribir una EPROM, tienes que borrarla primero. El problema es que no es selectivo, lo que quiere decir que borrará toda la EPROM. Para hacer esto, hay que retirar el chip del dispositivo en el que se encuentra alojado y puesto debajo de la luz ultravioleta comentada anteriormente.

También podemos decir que  son memorias PROM que se pueden eliminar. Estos chips disponen de un panel de vidrio que deja entrar los rayos ultra-violeta. Cuando el chip es sometido a rayos ultra-violeta de una determinada longitud de onda, se reconstituyen los fusibles, lo que implica que todos los bits de memoria vuelven a 1. Por esta razón, este tipo de PROM se denomina borrable. 


  • EEPROM 
Aunque las EPROM son un gran paso sobre las PROM en términos de utilidad, siguen necesitando un equipamiento dedicado y un proceso intensivo para ser retirados y reinstalados cuando un cambio es necesario. Como se ha dicho, no se pueden añadir cambios a la EPROM; todo el chip sebe ser borrado. Aquí es donde entra en juego la  EEPROM(Electrically erasable programmable read-only memory).
Algunas peculiaridades incluyen:

  • Los chips no tienen que ser retirados para sobre escribirse.
  • No se tiene que borrar el chip por completo para cambiar una porción del mismo.
  • Para cambiar el contenido no se requiere equipamiento adicional.

En lugar de utilizar luz ultra violeta, se pueden utilizar campos eléctricos para volver a incluir información en las celdas  de datos que componen circuitos del chip. El problema con la EEPROM, es que, aunque son muy versátiles, también pueden ser lentos con algunos productos lo cuales deben realizar cambios rápidos a los datos almacenados en el chip.
Los fabricantes respondieron a esta limitación con la memoria flash, un tipo de EEPROM que utiliza un “cableado” interno que puede aplicar un campo eléctrico para borrar todo el chip, o simplemente zonas predeterminadas llamadas bloques.





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