プログラマブル読み出し専用メモリ（PROM）

概要

一般的なPROMでは、利用者はプログラミング操作によってビットを一度だけ設定する。この操作はしばしば「焼き込み」と呼ばれる。書き込み後のパターンは、デバイスを廃棄するか、消去可能な種類では明示的に消去するまで保持される。書き込みにはPROMプログラマと呼ばれる専用ハードウェア装置が必要であり、通常はヒューズやアンチヒューズなどの内部素子を恒久的に変化させることでデータを固定する。

特性と種類

• ワンタイムプログラマブル（OTP）PROM：一度だけ書き込み可能であり、内部ヒューズは不可逆的に変化する。
• EPROM：消去および再書き込みが可能なPROM。一般に紫外線で消去してから再プログラムする。EPROMを参照。
• EEPROM：電気的に消去できるPROMで、電気信号を用いて回路内で消去・再書き込みできる。EEPROMを参照。
• フラッシュメモリ：EEPROMに関連する後発の技術で、ブロック単位での電気的な消去と再書き込みを可能にする。

プログラミングの仕組み

PROMのプログラミングでは通常、選択したメモリセルに通常より高い電圧または電流を加え、状態を変化させる。そのため、この操作は「焼き込み」と呼ばれる。OTPデバイスでは破壊的または恒久的な操作となり得る。近代的な消去可能デバイスは、機械的または光学的な手順を使わず、制御された電荷注入またはトンネル効果によってセルの状態を設定・消去する。利用者側では単にプログラムされると表現されることが多いが、基礎となる機構は種類によって異なる。

用途と重要性

PROMおよびその派生形式は、不揮発性で改ざんに強い記憶領域が必要な用途において、ファームウェア、マイクロコード、ブートローダー、構成データの保存に広く用いられてきた。OTP PROMは安定した量産用コードにとって経済的であり、EPROMとEEPROMは開発時や、現場での更新が必要な機器に適している。これらは組み込みシステム、旧式の機器、および恒久性や予測可能な動作が重視される用途で、現在も重要である。

主な相違点

揮発性メモリであるRAMと比べ、PROMは電源なしでもデータを保持する。マスクROMと比べると、PROMでは製造後に内容を個別設定できる。現代のフラッシュメモリと比べると、従来のPROMはより単純で、場合によっては堅牢性も高いが、頻繁な更新への柔軟性は低い。デバイスの選定では、コスト、再書き込み可能性、耐久性、更新の容易さのバランスが考慮される。

さらに技術的な詳細や書き込み手順については、各PROMファミリーに対応した正確な電圧、タイミング、推奨ワークフローが示されているデバイスのデータシートまたはプログラミングツールの文書を参照する。