ROM(Read Only Memory)는 컴퓨터의 발달에 있어서 CPU, RAM과 함께 컴퓨터의 중요한 구성중 하나였습니다. 컴퓨터 펌웨어나 소프트웨어를 저장하는 저장장치로서, 영구적인 메모리로서 아직까지도 널리 사용되는 ROM은 컴퓨터에 대해서 잘 모르는 사람들도 알 정도로 유명한 저장장치입니다.

 

이 레트로가 아니어도 현재에도 알게모르게 엄청난 양의 ROM이 사용되고 있으며, 레트로 게임콘솔이나 레트로 컴퓨터를 사용하는 유저들은 바이오스 또는 게임카트리지의 중요 부품으로서 인식을 하고 있는 부품이기도 합니다. 이러한 ROM은 사실 종류가 꽤 많은데, 이에 대해서 한번 포스팅을 하도록 하겠습니다.

 

 

창기 컴퓨터에서도 ROM은 꼭 필요한 구성요소였습니다. ROM의 기본 원리는 현재 컴퓨터에서도 사용되는 MATRIX 이론에서 출발했습니다. X 어드레스와 Y 어드레스에 전류를 흘려서 나오는 값으로 데이터를 0과 1로 판별할 수 있는 장치가 ROM이었는데, 초창기에는 Matrix ROM이라는 회로가 주로 사용되었습니다.

 

위의 사진은 다이오드로 구성된 Matrix ROM으로, 다이오드가 역전압은 전류가 통하지 않는다는 원리를 이용해서 수많은 다이오드로 프로그램 또는 펌웨어를 미리 회로로 구성해서 만든 매트릭스 롬입니다. 이 밖에도 저항이나 콘덴서를 이용한 매트릭스 롬들도 있습니다. 매트릭스 롬은 초창기부터 1970년대에까지 사용되었던 방식이었습니다.

 

 

ROM이라고 하면 거의 대부분의 사람들이 반도체 칩위에 동그랗거나 네모난 유리창이 달린 부품을 생각하지만, 사실 이런 형태의 ROM은 UV EPROM이며, ROM의 역사에서는 한참이나 뒤에 나온 방식입니다. 반도체 형태의 최초의 롬은 1956년에 PROM이 개발되면서 시작되었습니다. PROM은 Programmable ROM이라고 하며, 한번의 기록신호를 통해 내용이 기록되면, 이후에는 내부의 퓨즈가 끊어지고 이어지는 세팅과정으로 읽기만 가능한 ROM입니다.

 

이후에, 반도체 산업과 기술이 발달하면서, 다양한 형태의 ROM들이 등장하였고, 위의 사진에 보이는 EPROM은 1971년에서야 개발되게 됩니다. 앞의 사진에서 보여준 Matrix ROM을 제외하고 반도체 형태의 ROM은 다음과 같이 분류됩니다.

 

 

1. Mask ROM

 

스크롬은 양산형 ROM으로써 말그대로 프로그램을 미리 ROM의 실리콘 필름에 기록한뒤에 반도체 형태로 찍어내는 ROM입니다. 반도체의 웨이퍼에서 이미 프로그램 내용이 기록되어 생산되기 때문에 기록과정이 필요가 없습니다. 즉, 프로그래밍이 불가능합니다. 저가격에 대량으로 생산이 가능하기 때문에 게임 카트리지나, 펌웨어 업데이트가 불필요한 용도의 ROM으로 1980년대에 많이 사용되었습니다. 현재는 잘 사용하지 않는 ROM입니다.

 

 

2. PROM(Programmable ROM)

 

PROM은 앞에서도 설명했듯이, 최초 기록 1회, 이후에는 읽기만 가능한 ROM입니다. 롬라이터와 같은 장비를 통해서 프로그램을 기입할 수 있으며, 보통 부품넘버는 23xxx 또는 23cxxx 형태로 부여됩니다. 1번만 기록이 가능하기 때문에, 내부 바이오스나, 펌웨어 중 업데이트가 필요없는 곳에서 주로 사용되며, 게임 카트리지등에서 널리 사용되었던 방식입니다.

 

Mask ROM은 저렴한 대신에 한번에 생산해야 할 양이 많아야만 생산단가가 저렴한 반면, PROM은 Mask ROM에 비해서 상대적으로 소량일 때 사용한 부품입니다. 역시 EPROM에 비해서 저렴했기 때문에, Mask ROM을 사용할 필요가 없을 때 주로 사용되었습니다. 1970~80년대에 널리 사용되었으며, 현재도 아직까지 사용이 되고 있습니다.

 

 

3. EPROM(Erasable PROM) - UV EPROM

 

EPROM은 크게 OTP-EPROM, UV EPROM, EEPROM으로 분류됩니다. 그 중에서 OTP-EPROM과 UV EPROM은 같은 종류이지만, 목적에 따라서 구분됩니다. UV EPROM은 위의 사진에서처럼 칩위에 창(Window)이 달려 있습니다. 보통은 원형이지만, 네모형 제품도 있습니다. 창 부분에 자외선(UV)를 일정시간 투사하면, 내부의 회로에 변화가 생겨서 기록된 내용이 지워지는 방식입니다. EPROM이라고 하면 거의 대부분 이 UV EPROM을 의미합니다.

 

낙 대중화된 ROM이라서 ROM을 떠올리면 거의 모든 사람들이 위의 이미지를 연상하게 됩니다. 기록후에는 자외선으로 인한 내부 기록이 지워지는 것을 방지하기 위해서 불투명 스티커를 붙여두어야 합니다. 자외선 투과를 하면 역시 재소거가 가능하므로 재활용이 가능한 메모리가 됩니다. 따라서 펌웨어의 변경 또한 가능합니다. EPROM은 보통 부품번호가 27xxx 또는 27cxxx로 부여됩니다.

 

UV EPROM과 내부 회로가 같지만, PROM처럼 단한번만 기록이 가능한 OTP(One Time Progammable) EPROM도 있습니다. 외관은 PROM처럼 생겼지만, 부품번호가 27cxxx로 부여됩니다. 사실 UV EPROM과 같은 생산과정을 거치지만, 패키지(외부케이스) 작업에서 외부창을 없앤 제품입니다. PROM에 속해야 하겠지만 회로는 EPROM과 같아서 EPROM으로 구분합니다.

 

 

4. EPROM - EEPROM(Electrically Erasable PROM)

 

EEPROM 역시 EPROM의 구분에 속하는 ROM으로 자외선으로 소거가 가능한 UV EPROM과는 달리 전기적 신호로 소거가 가능한 ROM입니다. 따라서 외부창이 없습니다. 부품번호는 주로 28xxx 또는 28cxxx로 부여됩니다. 간혹 28fxxx로 부여된 제품이 있는데, 이는 EEPROM이 아니라 Flash 메모리입니다.

 

EEPROM은 전기적 신호로 소거가 가능해서, 예전에 업그레이드가 가능한 펌웨어나 바이오스 쪽에서 주로 사용되었습니다. 단점으로는 집적도가 낮고 생산단가가 비싸며, 속도가 느려서 현재는 위의 사진처럼 대용량의 제품은 거의 사용되고 있지 않습니다. 대부분 8핀짜리 소형 시리얼 EEPROM 등이 비디오카드나 여러 주변장치용 바이오스 메모리로 사용되고 있습니다.

 

 

5. FLASH 메모리

 

즘 사용되는 ROM의 거의 대부분을 차지하는 메모리가 바로 플래시 메모리 또는 플래시 ROM입니다. 거의 모든 분야에서 사용되며, USB 메모리, SD 메모리, CF 메모리, SSD 하드드라이브 등의 메모리카드와 대용량의 펌웨어가 필요한 네비나, 노트북 등, ROM이 필요한 부분은 거의 플래시 메모리가 대체하고 있습니다. 형태도 매우 다양해서 위의 사진처럼 DIP 타입이나, PLCC 타입, TSOP 타입이나 BGA 타입 등 거의 모든 형태로 존재하고 있습니다.

 

래시ROM은 이전의 다른 ROM들보다 속도가 빠르며, 내부 소거가 전기적으로 이루어지면서도 EEPROM보다도 단가가 훨씬 저렴하고 집적도를 높일 수 있는 장점이 있습니다. 때문에 현재 ROM이 필요한 곳에서는 다른 ROM을 사용할 이유가 없으므로, 플래시롬을 사용하는 경우가 일반적입니다. 제품번호는 주로 29fxxx로 시작되지만, 28fxxx로 시작되는 경우도 있습니다. 동작전압은 보통 5V 제품이나 3.3V 제품이 사용되고 있는데, 사용되는 회로의 전압에 따라서 선택해야 합니다.

 

기 ROM들은 DIP 타입이 주류를 이루었으나 EPROM이나 EEPROM, 플래시 ROM등은 여러가지 형태의 패키지로 생산되기 때문에 외형으로 구분하면 안되고, 반드시 부품번호를 가지고 파악하는 것이 좋습니다. UV EPROM은 거의 DIP 타입으로 제작되지만, OTP-EPROM과 EEPROM, 플래시 ROM은 PLCC 타입도 존재하며, EEPROM은 DIP, SOIC, PLCC 등 여러가지 형태가 있습니다.

 

부분의 롬들은 병렬방식이 주류를 이루고 있기 때문에, EPROM을 사용했던 곳이라고 해도 다른 형태의 롬으로 대체가 손쉽게 가능합니다. 물론 핀배열이 다른 경우 약간 손을 봐야하지만, 개인적인 수준에서 변경이 가능하기 때문에 개조를 많이 하는 부분이기도 합니다. 따라서 외형이나 분류에 대해서 숙지를 해두면, 회로 제작이나, 개조 시에 많은 도움이 되실 겁니다. ^^;;

 

 

 

저작자 표시 비영리 변경 금지
신고
크리에이티브 커먼즈 라이선스
Creative Commons License
Posted by zecca371

댓글을 달아주세요:: 네티켓은 기본, 스팸은 사절

  1. 2012.12.14 22:06 신고
    댓글 주소 수정/삭제 댓글
    논리회로, 컴퓨터 아키텍쳐 강의를 통해서 초창기의 기억장치 부분까지 살짝 맛은 봤지만, 매트릭스 롬이라는 것은 처음 보네요.

    언제나 영양가 많은 글 감사합니다.
    • 2012.12.15 07:29 신고
      댓글 주소 수정/삭제
      그러셨군요. 보통 RAM 개념의 초창기 메모리인 코어메모리는 아는 분들이 꽤 계신데, ROM 개념의 매트릭스롬은 아는 분들이 적으신 것 같습니다. ^^


BLOG main image
zecca의 ante-workspace
zecca의 넋두리 공간입니다... 주로 어떤 작업, 구상을 웹에 올리기 전 정리하는 공간(ante-workspace)이죠... 넋두리도 있을테고, 컴퓨터에 관련된 여러정보나, 제품에 대한 수리방법, 팁 등 다양한 정보가 올라오니 많이많이 들러주세요. 아참, 퍼가실때는 반드시 출처를 명기해 주시기 바랍니다. 네이버 오픈캐스트의 경우 어차피 링크 형식이니 그냥 퍼가셔도 됩니다 ^^ by zecca371

공지사항

카테고리

분류 전체보기 (192)
게임기/콘솔 (41)
8비트 컴퓨터 (13)
80's 이전 컴퓨터들 (7)
16/32Bit/웍스테이션 (8)
개조/수리/제작 관련 (30)
게임/애니/음악/영화 (38)
전자회로/설계/MCU (13)
취미/관심분야 (17)
넋두리/주절주절 (17)
비공개 자료들 (8)

태그목록

Tistory Cumulus Flash tag cloud by BLUEnLIVE requires Flash Player 9 or better.

글 보관함

달력

«   2017/08   »
    1 2 3 4 5
6 7 8 9 10 11 12
13 14 15 16 17 18 19
20 21 22 23 24 25 26
27 28 29 30 31    
Total : 681,207
Today : 2 Yesterday : 663