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EP롬

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EP롬(EPROM, Erasable PROM, Erasable and programmable ROM)

EP롬(EPROM, Erasable PROM, Erasable and programmable ROM)은 비휘발성 반도체 기억장치로 ROM의 한 종류이다. 필요할 때 기억된 내용을 지우고 다른 내용을 기록할 수 있는 롬이다.

개요

자외선을 이용하여 기억된 내용을 지우고 다시 기록할 수 있는 롬이다. PROM과 비교했을 때 읽기와 쓰기 동작은 동일하게 할 수 있으며 지우기 동작은 자외선을 쬐어서 수행한다. 그래서 EPROM 위에는 항상 투명 창이 동그랗게 나 있다. 이 창은 자외선을 잘 통과시키는 석영유리로 만들어진다. 일단 데이터를 기록한 후에는 이 창을 검은 테이프 등으로 막아 내용이 지워지는 걸 막는다.

내용을 지울 때에는 자외선 형광등이 들어 있는 롬 이레이저라고 부르는 장치에 넣고 20분 정도 돌린다. 여기서 지워버린 EPROM은 모든 셀이 1로 초기화된다. 즉 부분 삭제는 불가능하다는 얘기. 굳이 롬 이레이저가 아니라도 식기건조기나 컵 살균기의 자외선 형광등을 써도 되는데 이 형광등은 자외선이 약해서 롬 이레이저보다 훨씬 오래 기다려야 한다. 일반 형광등은 자외선이 거의 안 나오니까 이걸론 불가능. 태양빛에 노출시켜도 언젠간 지워진다고 한다. 그래서 의외로 데이터의 불휘발성이 약한 편이다.

그리고 EPROM을 기록할 때에는 읽을 때보다 고전압으로 써야 하므로 EPROM을 다룰 때에는 롬 라이터와 롬 이레이저 둘 다 구입해야 한다.

PROM에 비해 데이터를 지우고 다시 쓸 수 있다고 해도 여전히 데이터를 지우기가 상당히 불편하기 때문에 요즘은 거의 EEPROM이나 플래시 메모리로 대체되었다.

원리

내용을 바꾸기 위해서 롬라이터를 사용하며 롬에 새로운 내용을 쓸 때는 레이저를 사용해서 가공하기 때문에 열이 발생한다. 이러한 이유로 롬을 굽는다고도 한다. EPROM은 원래 비어있는 상태로 제조되어 공급되며 롬 위에는 동그란 유리창이 있다. 데이터를 집어넣는 것은 PROM과 같으나, 자외선을 창에 쏘이면 내용이 지워지고 다시 써넣을 수 있다는 것이 다르다. 우리가 흔히 CMOS라고 말하는 컴퓨터의 바이오스가 들어 있는 롬이 이것이다. EPROM은 자외선을 쬐어서 지우며, 하드웨어에 적절하게 쉽게 재프로그래밍이 가능하므로 롬에서 마지막 버그를 수정하는데 특별히 유용하다. PROM 라이터가 없으면 롬의 데이터를 바꿀 수 없다.

종류

지우는 방법에 따라 자외선으로 지울 수 있는 UVEPROM(Ultra-Violet Erasable Programmable Read Only Memory)과 높은 전압으로 지울 수 있는 EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)로 나뉜다. 하지만 일반적으로 UVEPROM을 가리킨다.

UVEPROM은 1971년 인텔의 엔지니어인 Dov Frohman이 발명했으며 최초의 제품은 인텔 1702A이다.

기록은 플로팅 게이트(floating-gate) 트랜지스터에 고전압(보통 12V 전후)으로 전자를 주입하여 기록하며 플로팅 게이트는 절연되어 있어서 전원을 꺼도 전자는 보존되어 롬으로 사용할 수 있다. 그러나 여기에 강한 자외선(234nm)을 쬐게 되면 전자는 게이트의 절연막을 통과해 기록이 지워지게 된다. 보통 UVEPROM에는 석영유리창이 있어 다른 롬들과는 확연히 구분한다. 기록횟수는 고전압이 실리콘에 영향을 주기 때문에 20회 전후이며 차광 씰을 잘 부착하여 최적으로 보관한다면 약 10년 데이터 보관이 가능하다.

UVEPROM은 과거 메인보드, 그래픽카드의 바이오스 칩이나 게임기의 롬으로 많이 사용되었다.

그리고 칩 패키지에서 창을 없앤 UVEPROM을 OTP(one-time programmable)라고 하는데 소거창이 없기 때문에 한번 기록 후 지울 수 없으며 주로 마이크로컨트롤러에서 볼 수 있다.

UVEPROM (Ultra Violet Erasable PROM)

UVEPROM(Ultra Violet Erasable PROM)은 가장 흔히 볼 수 있는 형태의 롬이다. 칩 중앙부에 동그란 유리창이 놓여있고 그 창안을 들여다보면 은색 사각형 모양의 반도체 다이를 볼 수 있는데, 여기를 통해서 일정시간 자외선을 쏘여주면 내부에 기록되어 있는 데이터가 지워지고 새로운 데이터를 기록할 수 있다. OPTROM의 단점인 단 한 번의 기록성을 보완하기 위해서 만들어진 롬으로 일단 기록된 롬의 내용을 동그란 유리창에 자외선을 강하게 비춰 지우도록 되어있다. 따라서 평상시에서 동그란 창은 빛을 투과하지 않는 레이블을 붙여두며, 이것 태양빛에 포함된 자외선으로부터 롬의 내용을 보호하기 위해서 이다.

여기에 기록된 내용을 지우기 위해서는 내부에 자외선을 방사하는 램프를 가지고 있는 롬 이레이저를 사용하며, 내용을 기록하기 위해서는 롬라이터를 사용한다.

UVEPROM은 일반적으로 메인보드 바이오스로 많이 사용된다.

EEPROM (Electrically Erasable PROM,Flash ROM)

EEPROM (Electrically Erasable PROM,Flash ROM) 은 프로그래밍이 가능하며 읽을 수만 있는 메모리로 최근 각광받기 시작하는 롬이다. UVEPROM이 자외선을 쏘여서 내용을 지우는 반면 EEPROM은 전기적으로만 지울 수 있는 PROM으로 칩의 한 핀에 전기적 신호를 가해줌으로써 내부 데이터가 지워지게 되어 있는 롬이다. 따라서 UVEPROM에 있는 동그란 유리창이 없으며, 데이터를 새로 추가하고 지우기 위한 롬 라이터와 롬이레이저가 필요하지 않다. EEPROM은 하나의 장비를 사용해서 쓰고 지우기가 가능하며 내용을 지움에 있어서도 OW를 지원해서 속도가 빠르다. 그러나 EEPROM은 전기를 노출시킴으로서 한번에 1 바이트만 지울 수 있기 때문에 플래시 메모리와 비교하면 매우 비효율적이다.

일반적으로 UVEPROM에 비해 EEPROM이 훨씬 편리한 점이 많지만. 가격이 월등히 비싸며, 쓰기/지우기 속도가 느리다.

EEPROM은 모뎀이나 비디오카드, SCSI 컨트롤러 등에서 사용되며, 쓰기/지우기를 위해 별도의 점퍼를 필요로 하지 않는다. 모뎀의 경우에는 내부에 사용자가 AT명령을 통해서 설정한 상태가 전원을 다시 인가시킨 후에도 그대로 유지되는데. 이것은 EEPROM에서 그 상태를 저장해 놓기 때문이다. 대부분의 비디오카드, SCSI 컨트롤러 등에서 EEPROM을 사용해 점퍼 없이 설정상태를 저장한다.

EPROM 모델명 출시년도 용량 (비트) 용량 (바이트) 길이(hex) 주소(hex) 공정
1702, 1702A 1971 2 Kbit 256 100 FF PMOS
2704 1975 4 Kbit 512 200 1FF NMOS
2708 1975 8 Kbit 1 KB 400 3FF NMOS
2716, 27C16, TMS2716, 2516 1977 16 Kbit 2 KB 800 7FF NMOS/CMOS
2732, 27C32, 2532 1979 32 Kbit 4 KB 1000 FFF NMOS/CMOS
2764, 27C64, 2564 64 Kbit 8 KB 2000 1FFF NMOS/CMOS
27128, 27C128 128 Kbit 16 KB 4000 3FFF NMOS/CMOS
27256, 27C256 256 Kbit 32 KB 8000 7FFF NMOS/CMOS
27512, 27C512 512 Kbit 64 KB 10000 FFFF NMOS/CMOS
27C010, 27C100 1 Mbit 128 KB 20000 1FFFF CMOS
27C020 2 Mbit 256 KB 40000 3FFFF CMOS
27C040, 27C400, 27C4001 4 Mbit 512 KB 80000 7FFFF CMOS
27C080 8 Mbit 1 MB 100000 FFFFF CMOS
27C160 16 Mbit 2 MB 200000 1FFFFF CMOS
27C320, 27C322 32 Mbit 4 MB 400000 3FFFFF CMOS

참고자료

같이 보기


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