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Der ROM Speicher – Entwicklung und Funktion

Die Bezeichnung ROM ist Ihnen sicher schon begegnet. Die CD-ROM trägt es in ihrem Namen. Die schon versierteren PC-Nutzer unter Ihnen kennen auch ROM in ihren PCs. Dort gibt es aber auch RAM. Wir bringen Klarheit in die Welt der IT-Kürzel.

ROM – der Nur-Lese-Speicher

Die drei Buchstaben stehen für Read-Only-Memory. Er kennzeichnet einen Datenspeicher. Auf diesen wird im normalen Arbeitsbetrieb, etwa in einem PC, nur „lesend“ zugegriffen. Es werden die auf dem Medium gespeicherten Daten abgerufen. Diese Daten sind fest gespeichert und dafür nicht auf Stromzufuhr angewiesen. Das erklärt auch die eingangs erwähnte Bezeichnung für die Daten CD. Diese enthalten auf einer Kunststoffscheibe Daten in Form von winzigen und sich abwechselnden Erhöhungen und Vertiefungen, sogenannte pits und lands. Diese Codierungen werden mittels eines Lasers ertastet und übersetzt, etwa in Musik. Die klassische CD-ROM wird auch nur gelesen. Wenn Sie eine CD beschreiben, in dem Sie etwa Musik darauf „brennen“, ist diese jetzt eine CD-R. Hier steht R dann für rewriteable. Das bedeutet beschreibbar.

ROM im PC – Speicher des BIOS

Diese weitere und sehr häufig auftauchende Abkürzung BIOS steht für Basic Input Output System. Dieses Kernstück eines Computers erkennt und verwaltet alle Komponenten eines PC. Es beinhaltet eine unveränderliche Software. Sie ist auch beim Starten des PC notwendig. Die Information bleibt auch ohne Stromzufuhr stets erhalten. Sie kann nur durch Austausch des Chips oder mittels von außen durchgeführter Umprogrammierung verändert werden.

Das macht auch den Unterschied zum erwähnten Begriff RAM aus. Dies ist der Arbeitsspeicher, der vollständig Random Access Memory heißt. Dieser Speicher mit freiem Zugriff, so die Bedeutung, wird als Ablageplatz für die Zeit der Verarbeitung abgelegt. Während ROM also nur ausgelesen werden kann, wird RAM auch beschrieben und als Zwischenspeicher benutzt.

Weitere Inhalte des ROM

Nicht nur das BIOS ist also im Nur-Lese-Speicher festgeschrieben und gesichert. Weitere Programme haben hier Ihren Platz:

Setup CMOS:

Dies bezeichnet die erkennbare Anzeige beim Startvorgang des PC. Die Systemparameter können damit verändert werden.

Bootlader:

Dies Programm, auch Urlader oder Startprogramm genannt, lädt das Betriebssystem in den Arbeitsspeicher RAM und startet dieses.

Power-On Self Test POST:

Dieses Programm wird automatisch beim Starten des Rechners ausgeführt und testet dabein das System.

Wie ein ROM im PC funktioniert

ROM ist als Basisbaustein eines PC zu verstehen, der fest vorprogrammiert ist. Diese Programmierung kann mehr oder weniger reversibel sein. Der lesende Zugriff ähnelt aber dem auf RAM oder Festplatte. Die Leistungsfähigkeit eines ROM Chip ergibt sich aus der Anzahl sogenannter Adresspins, von denen abgelesen werden kann. So hat ein 64-kb-ROM 216 = 65536 Adressen. An jede Adresse können 8 Bit gespeichert werden. ROM arbeiten bei einer Zugriffszeit von 150 Nanosekunden langsamer als RAM Speicher. Dieser weist Zugriffszeiten von 10 Nanosekunden auf.

Um einen PC Start schneller durchführen zu können, wird ein sogenanntes Shadowing durchgeführt. Wichtige ROM Befehle werden dann auf den schnelleren RAM Speicher „phantomgespeichert“.

Verschiedene Arten

Heute veraltete Speicher der ersten Generationen bekamen ihre Daten per Maske auf eine Siliziumplatte geschrieben

PROM Speicher

Mit den 1980er Jahren wurden ROM programmierbar durch ein Speichersystem, das aus Dioden bestand. Das P steht für programmable.

EPROM

PROMs, die auch gelöscht werden können, bekamen noch ein E für erasable dazu. Das Löschen funktionierte durch ultraviolette Strahlung, die gespeicherte Bits auf den Zustand 1 stellen.

EEPROM

EPROMs, die ganz einfach auch im PC elektronisch gelöscht werden können, bekamen noch ein E vorgestellt für electrically. Mit ihnen werden überwiegend Konfigurationsdaten gespeichert.

ROM Flash

Flash Speicher nutzen prob Bit statt zwei bis drei Transistoren nur einen. Sie können daher kompakter mehr Daten speichern und werden für komplexe Informatikprogramme genutzt.