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रोम (ROM)

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The concept of read-only data can also refer to file system permissions.
For the British book publisher, see Read-Only Memory (publisher). For the EP, see Read Only Memory (EP). For other uses, see ROM (disambiguation).
कंप्यूटर मेमोरी और डेटा स्टोरेज प्रकार
सामान्य
वाष्पशील
रैम
ऐतिहासिक
गैर-वाष्पशील
रोम
NVRAM
प्रारंभिक-चरण NVRAM
एनालॉग रिकॉर्डिंग
ऑप्टिकल
विकास में
ऐतिहासिक
कई गेम कंसोल विनिमेय रोम कारतूस का उपयोग करते हैं, जिससे एक प्रणाली को कई गेम खेलने की अनुमति मिलती है।यहाँ दिखाया गया एक पोकेमोन सिल्वर गेम बॉय कारतूस के अंदर है।ROM सही लेबल वाले MX23C1603-12A पर IC है।

रीड- ओनली मेमोरी (ROM) कंप्यूटर और अन्य इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में उपयोग की जाने वाली गैर-वाष्पशील मेमोरी (non-volatile memory) का एक प्रकार है। रोम (ROM) में संग्रहीत डेटा को मेमोरी डिवाइस (memory device) के निर्माण के बाद इलेक्ट्रॉनिक रूप से संशोधित नहीं किया जा सकता है। रीड-ओनली मेमोरी (ROM) सॉफ्टवेयर को स्टोर करने के लिए उपयोगी होती है जो सिस्टम के जीवन काल के दौरान शायद ही कभी बदल जाती है, इसे फर्मवेयर के रूप में भी जाना जाता है। प्रोग्राम करने योग्य उपकरणों के लिए सॉफ़्टवेयर एप्लिकेशन (वीडियो गेम की तरह) को ROM युक्त प्लग इन कार्टरिजस (plug-in cartridges) के रूप में वितरित किया जा सकता है।

कड़ाई से बोलते हुए, रीड-ओनली मेमोरी (ROM) उस मेमोरी को संदर्भित करता है जो हार्ड-वायर्ड (hard-wired) है, जैसे कि डायोड मैट्रिक्स (diode matrix) या एक रीड-ओनली मेमोरी सॉलिड-स्टेट रोम (mask ROM integrated circuit (IC)) | जिसे इलेक्ट्रॉनिक रूप से निर्माण के बाद नहीं बदला जा सकता है।[lower-alpha 1] ।यद्यपि असतत सर्किट (discrete circuits) को सिद्धांत रूप में बदल दिया जा सकता है, बोड्स तारों के अलावा और/या घटकों के हटाने या प्रतिस्थापन के माध्यम से, आईसी (ICs) नहीं कर सकते। त्रुटियों का सुधार, या सॉफ़्टवेयर में अपडेट, नए उपकरणों का निर्माण करने और स्थापित डिवाइस को बदलने की आवश्यकता होती है।

फ़्लोटिंग-गेट (Floating-gate) रोम (ROM) सेमीकंडक्टर मेमोरी इरेज़ेबल प्रोग्रामेबल रीड-ओनली मेमोरी (EPROM) के रूप में, इलेक्ट्रिकली इरेज़ेबल प्रोग्रामेबल रीड-ओनली मेमोरी (EEPROM) और फ्लैश मेमोरी को मिटाया जा सकता है और फिर से प्रोग्राम किया जा सकता है। लेकिन सामान्यतया, यह केवल अपेक्षाकृत धीमी गति से ठीक किया जा सकता है, इसे प्राप्त करने के लिए विशेष उपकरणों की आवश्यकता होती है, और सामान्यतया केवल एक निश्चित संख्या में संभव है।[1]

शब्द रोम (ROM) का उपयोग कभी-कभी एक ROM डिवाइस से किया जाता है जिसमें विशिष्ट सॉफ़्टवेयर होता है, या सॉफ़्टवेयर के साथ एक फ़ाइल EEPROM या फ्लैश मेमोरी (Flash Memory) में संग्रहीत होती है। उदाहरण के लिए, एंड्रॉइड ऑपरेटिंग सिस्टम (Android operating system) को संशोधित करने या बदलने वाले उपयोगकर्ता एक संशोधित या प्रतिस्थापन ऑपरेटिंग सिस्टम वाली फाइलों का वर्णन "कस्टम रोम" (custom ROMs) के रूप में करते हैं, जिस प्रकार की फाइल को लिखा जाता था।

इतिहास

असतत-घटक रोम

आईबीएम (IBM) ने संधारित्र रीड-ओनली स्टोरेज (CROS) और ट्रांसफॉर्मर रीड-ओनली स्टोरेज (TROS) का उपयोग किया, छोटे सिस्टम/360 (System/360) मॉडल के लिए, 360/85, और शुरुआती दो सिस्टम/370 (System/370) मॉडल (370/155 और 370/165)। कुछ मॉडलों पर अतिरिक्त डायग्नोस्टिक्स (diagnostics) और एमुलेशन सपोर्ट(emulation support) के लिए एक राइट करने योग्य कंट्रोल स्टोर (WCS) भी था। अपोलो गाइडेंस कंप्यूटर (Apollo Guidance Computer) ने कोर रोप मेमोरी (core rope memory) का उपयोग किया, जो चुंबकीय कोर के माध्यम से तारों को थ्रेड (threading) करके प्रोग्राम किया गया।

सॉलिड-स्टेट रोम (Solid-state ROM)

See also: Semiconductor memory

सॉलिड-स्टेट रोम (ROM) का सबसे सरल प्रकार उतना ही पुराना है जितना कि सेमीकंडक्टर तकनीक। कॉम्बिनेशनल लॉजिक गेट्स (Combinational logic gates) को मैन्युअल रूप से मैप करने के लिए जोड़ा जा सकता है n-बिट पते (n-bit address) इनपुट के मनमाने मूल्यों पर m-बिट डेटा आउटपुट (एक लुक-अप टेबल)। एकीकृत सर्किट के आविष्कार के साथ मास्क रोम ( mask ROM) आया। मास्क रोम (ROM) में वर्ड लाइन्स (एड्रेस इनपुट) और बिट लाइन्स (डेटा आउटपुट) का एक ग्रिड होता है, जोकि चुनिंदा रूप से ट्रांजिस्टर स्विच के साथ जुड़ता है, और एक नियमित भौतिक लेआउट और अनुमानित प्रसार देरी (propagation delay) के साथ एक मनमानी लुक-अप टेबल का प्रतिनिधित्व कर सकता है।

मास्क रोम में, डेटा को सर्किट में भौतिक रूप से एन्कोड (encoded) किया जाता है, इसलिए इसे केवल निर्माण के दौरान प्रोग्राम किया जा सकता है।

इससे कई गंभीर नुकसान होते हैं:

  • बड़ी मात्रा में मास्क रोम खरीदना केवल किफायती है, क्योंकि उपयोगकर्ताओं को कस्टम डिजाइन (custom design) का उत्पादन करने के लिए एक फाउंड्री (foundry) के साथ अनुबंध करना चाहिए।
  • एक मास्क रोम के लिए डिजाइन को पूरा करने और तैयार उत्पाद प्राप्त करने के बीच टर्नअराउंड समय एक ही कारण से लंबा है।
  • मास्क रोम आर एंड डी (R&D) के काम के लिए अव्यावहारिक है क्योंकि डिजाइनरों को अक्सर मेमोरी की सामग्री को संशोधित करने की आवश्यकता होती है क्योंकि वे एक डिजाइन को परिष्कृत करते हैं।
  • यदि किसी उत्पाद को दोषपूर्ण मास्क रोम (mask ROM) के साथ भेज दिया जाता है, तो इसे ठीक करने का एकमात्र तरीका उत्पाद को रिकॉल (recall) है और भौतिक रूप से भेजे गए प्रत्येक इकाई में रोम (ROM) को बदलना है।

इसके बाद के घटनाक्रम ने इन कमियों को संसोधित किया है। 1956 में वेन टिंग चाउ (Wen Tsing Chow) द्वारा आविष्कार किए गए प्रोग्रामेबल रीड-ओनली मेमोरी (PROM),[2][3] उपयोगकर्ताओं को उच्च-वोल्टेज पल्सेस (high-voltage pulses) के अनुप्रयोग के साथ अपनी संरचना को भौतिक रूप से बदलकर एक बार अपनी सामग्री को प्रोग्राम करने की अनुमति दी। इसने ऊपर की समस्याओं को संबोधित किया 1 और 2 ऊपर, क्योंकि एक कंपनी फ्रेश प्रोम चिप्स (fresh PROM chips) के एक बड़े बैच को ऑर्डर कर सकती है और उन्हें अपने डिजाइनरों की सुविधा में वांछित सामग्री के साथ प्रोग्राम कर सकती है।

1959 में बेल लैब्स में आविष्कार किए गए मेटल-ऑक्साइड-सेमिकंडक्टर फील्ड-इफेक्ट ट्रांजिस्टर (MOSFET) के आगमन,"1960 - Metal Oxide Semiconductor (MOS) Transistor Demonstrated". The Silicon Engine. Computer History Museum.ने अर्धचालक मेमोरी (semiconductor memory) में मेमोरी सेल स्टोरेज तत्वों के रूप में धातु-ऑक्साइड-सेमिकंडक्टर (MOS) ट्रांजिस्टर के व्यावहारिक उपयोग को सक्षम किया, एक फ़ंक्शन जो पहले चुंबकीय-कोर (magnetic cores) मेमोरी द्वारा काम आता है। कंप्यूटर मेमोरी में चुंबकीय कोर। "Transistors - an overview". ScienceDirect. Retrieved 8 August 2019.1967 में, बेल लैब्स (ell Labs )के डावन काहंग (Dawon Kahng) और साइमन सेज़ (Simon Sze) ने प्रस्तावित किया कि एक एमओएस सेमीकंडक्टर डिवाइस (MOS semiconductor device) के फ्लोटिंग गेट (floating gate) का उपयोग एक रिप्रॉग्मैमबल रोम (reprogrammable ROM) के सेल (cell) के लिए किया जा सकता है, जिसके कारण इंटेल (Intel) के डोव फ्रोहमैन (Dov Frohman) ने 1971 में इरेज़ेबल प्रोग्रामेबल रीड-ओनली मेमोरी (EPROM) का आविष्कार किया। "1971: Reusable semiconductor ROM introduced". Computer History Museum. Retrieved 19 June 2019.1971 में ईपिरोम (EPROM) के आविष्कार ने अनिवार्य रूप से समस्या 3 को हल किया, क्योंकि ईपिरोम EPROM (PROM के विपरीत) को मजबूत पराबैंगनी प्रकाश के संपर्क में आने से बार -बार अपनी अप्रकाशित स्थिति में रीसेट किया जा सकता है।

इलेक्ट्रिकली इरेज़ेबल प्रोग्रामेबल रीड-ओनली मेमोरी (EEPROM) को 1972 में इलेक्ट्रोटेक्निकल प्रयोगशाला (Electrotechnical Laboratory) में यासुओ तारुई (Yasuo Tarui), यूटाका हयाशी (Yutaka Hayashi) और कियोको नागा (Kiyoko Naga) द्वारा विकसित किया गया था, Tarui, Y.; Hayashi, Y.; Nagai, K. (1972). "Electrically reprogrammable nonvolatile semiconductor memory". IEEE Journal of Solid-State Circuits. 7 (5): 369–375. Bibcode:1972IJSSC...7..369T. doi:10.1109/JSSC.1972.1052895. ISSN 0018-9200. उन्होने समस्या 4 को हल करने के लिए एक लंबा रास्ता तय किया, क्योंकि एक EEPROM को इन-प्लेस प्रोग्रामेबल (in-place programmed) प्रोग्राम किया जा सकता है यदि युक्त डिवाइस एक बाहरी स्रोत से प्रोग्राम सामग्री प्राप्त करने का एक साधन प्रदान करता है (उदाहरण के लिए, एक पर्सनल कंप्यूटर एक सीरियल केबल के माध्यम से)।1980 के दशक की शुरुआत में तोशिबा (Toshiba) में फ़ुजियो मासुओका (Fujio Masuoka) द्वारा फ़्लैश मेमोरी (Flash memory) का आविष्कार किया गया और 1980 के दशक के उत्तरार्ध में व्यवसायीकरण किया गया, ईईपिरोम (EEPROM) का एक रूप है, जो चिप क्षेत्र का बहुत कुशल उपयोग करता है और इसे बिना नुकसान के हजारों बार मिटा दिया जा सकता है। यह पूरी डिवाइस के बजाय डिवाइस के केवल एक विशिष्ट हिस्से के इरेज़र (ERASURE) और प्रोग्रामिंग की अनुमति देता है। यह उच्च गति पर किया जा सकता है, इसलिए नाम फ्लैश (flash) है।

"1987: Toshiba Launches NAND Flash". eWEEK.>[4]

इन सभी तकनीकों ने रोम (ROM) के लचीलेपन में सुधार किया, लेकिन एक महत्वपूर्ण कॉस्ट-प्रति-चिप (cost-per-chip) में, ताकि बड़ी मात्रा में मास्क ROM कई वर्षों तक एक किफायती विकल्प बनी रहे। (रेप्रोग्रामेबल (Reprogrammable) उपकरणों की घटती लागत ने 2000 तक मास्क ROM के लिए बाजार को लगभग समाप्त कर दिया था।) पुन: लिखित प्रौद्योगिकियों को मास्क रोम (Mask ROM) के लिए प्रतिस्थापन के रूप में कल्पना की गई थी।

सबसे हालिया विकसित नंद फ्लैश (NAND flash) है, जिसका अविष्कार भी तोशिबा (Toshiba) में किया गया है। इसके डिजाइनर स्पष्ट रूप से पिछले अभ्यास से टूट गए, स्पष्ट रूप से कहा गया कि नंद फ्लैश (NAND flash) का उद्देश्य हार्ड डिस्क को बदलना है,[5] गैर-वाष्पशील प्राथमिक भंडारण के रूप में ROM के पारंपरिक उपयोग के बजाय। 2021 तक (As of 2021), नंद (NAND flash) ने हार्ड डिस्क, कम विलंबता (lower latency), शारीरिक सदमे की उच्च सहिष्णुता (higher tolerance of physical shock), चरम लघु (यूएसबी फ्लैश ड्राइव और छोटे माइक्रोएसडी मेमोरी कार्ड के रूप में, उदाहरण के लिए), और बहुत कम बिजली की खपत की तुलना में इस लक्ष्य को पूरी तरह से हासिल कर लिया है।।

भंडारण कार्यक्रमों के लिए उपयोग करें (Use for storing programs)

कई संग्रहीत-कार्यक्रम कंप्यूटर (stored-program computers) नॉन वोलाटाइल स्टोरेज (non-volatile storage) के एक रूप का उपयोग करते हैं (अर्थात, भंडारण जो बिजली को हटाने पर अपने डेटा को बनाए रखता है) प्रारंभिक कार्यक्रम को संग्रहीत करने के लिए जो कंप्यूटर पर संचालित होता है या अन्यथा निष्पादन शुरू होता है[lower-alpha 2] बूटस्ट्रैपिंग (bootstrapping) के रूप में, अक्सर बूटिंग या बूटिंग अप (booting up)। इसी तरह, प्रत्येक नॉन त्रिविल (non-trivial) कंप्यूटर को अपनी अवस्था में परिवर्तन को रिकॉर्ड करने के लिए किसी न किसी रूप में उत्परिवर्तनीय (mutable) मेमोरी की आवश्यकता होती है क्योंकि यह निष्पादित करता है।

केवल प्रारंभिक संग्रहीत-प्रोग्राम कंप्यूटरों में कार्यक्रमों के लिए रीड-ओनली मेमोरी (ROM) के रूपों को गैर-वाष्पशील भंडारण (non-volatile storage) के रूप में नियोजित किया गया था, जैसे कि 1948 के बाद ईएनआईएसी (ENIAC) मशीन, जो सप्ताह के दिनों में लग सकती है।) केवल मेमोरी को लागू करने के लिए सरल था क्योंकि इसे संग्रहीत मूल्यों को पढ़ने के लिए केवल एक तंत्र की आवश्यकता थी, और उन्हें इन-प्लेस (in-place) को बदलने के लिए नहीं, और इस तरह बहुत कच्चे इलेक्ट्रोमैकेनिकल (electromechanical) उपकरणों के साथ लागू किया जा सकता है (नीचे ऐतिहासिक उदाहरण देखें)। 1960 के दशक में एकीकृत सर्किट के आगमन के साथ, ROM और इसके उत्परिवर्तनीय समकक्ष स्थैतिक रैम (static RAM) दोनों को सिलिकॉन चिप्स में ट्रांजिस्टर के सारणियों के रूप में लागू किया गया था; हालांकि, एक ROM मेमोरी सेल को एसआरएम मेमोरी सेल (SRAM) की तुलना में कम ट्रांजिस्टर का उपयोग करके लागू किया जा सकता है, क्योंकि बाद वाले को अपनी सामग्री को बनाए रखने के लिए एक लैच (latch) (5-20 ट्रांजिस्टर शामिल) की आवश्यकता होती है, जबकि एक ROM सेल में अनुपस्थिति (तार्किक 0) ((logical 0)) या शामिल हो सकती है एक ट्रांजिस्टर की उपस्थिति (तार्किक 1) एक बिट लाइन को एक शब्द लाइन से जोड़ती है।[6] नतीजतन, रोम (ROM) को कई वर्षों तक रैम (RAM) की तुलना में कम लागत-प्रति-बिट पर लागू किया जा सकता है।

1980 के दशक के अधिकांश होम कंप्यूटर ने रोम (ROM) में एक बुनियादी दुभाषिया (interpreter) या ऑपरेटिंग सिस्टम संग्रहीत किया, क्योंकि गैर-वाष्पशील भंडारण (non-volatile storage) के अन्य रूपों जैसे कि चुंबकीय डिस्क ड्राइव बहुत महंगा था। उदाहरण के लिए, कमोडोर 64 (Commodore 64) में 64 किलोबाइट (KB) RAM और 20 किलोबाइट (KB) ROM शामिल था जिसमें एक बुनियादी दुभाषिया (interpreter) और कर्नल (KERNAL) ऑपरेटिंग सिस्टम शामिल था। बाद में घर या कार्यालय के कंप्यूटर जैसे कि आईबीएम पीसी एक्सटी (IBM PC XT) में अक्सर चुंबकीय डिस्क ड्राइव, और बड़ी मात्रा में रैम (RAM) शामिल होते हैं, जिससे उन्हें अपने ऑपरेटिंग सिस्टम को डिस्क से रैम में लोड करने की अनुमति मिलती है, जिसमें केवल एक न्यूनतम हार्डवेयर इनिशियलाइज़ेशन कोर (hardware initialization core) और बूटलोडर (bootloader) शेष होता है ( आईबीएम कंपेटिबल कंप्यूटर (IBM-compatible computers) में बायोस (BIOS) के रूप में जाना जाता है)। इस व्यवस्था को अधिक जटिल और आसानी से अपग्रेड करने योग्य ऑपरेटिंग सिस्टम के लिए अनुमति दी गई है।

आधुनिक पीसी में,रोम (ROM) का उपयोग प्रोसेसर के लिए बुनियादी बूटस्ट्रैपिंग फर्मवेयर (bootstrapping firmware) को स्टोर करने के लिए किया जाता है, साथ ही ग्राफिक कार्ड (graphic cards), हार्ड डिस्क ड्राइव (hard disk drives), सॉलिड स्टेट ड्राइव (solid state drives), ऑप्टिकल डिस्क ड्राइव (optical disc drives), टीएफटी स्क्रीन (TFT screens) जैसे स्व-निहित उपकरणों जैसे आंतरिक रूप से नियंत्रण के लिए आवश्यक विभिन्न फर्मवेयर (firmware) की आवश्यकता होती है, सिस्टम में। आज, इनमें से कई रीड-ओनली मेमोरी (ROM)-विशेष रूप से BIOS/UEFI-को अक्सर EEPROM या फ्लैश मेमोरी (नीचे देखें) के साथ बदल दिया जाता है, इन-प्लेस रिप्रोग्रामिंग (in-place reprogramming) को अनुमति देने के लिए एक फर्मवेयर अपग्रेड (firmware upgrade) की आवश्यकता होती है। हालांकि, सरल और परिपक्व उप-सिस्टम (जैसे कि कीबोर्ड या मुख्य बोर्ड पर एकीकृत सर्किट में कुछ संचार नियंत्रक, उदाहरण के लिए) मास्क रोम (mask ROM) या प्रोग्रामेबल रीड-ओनली मेमोरी (PROM) को नियोजित कर सकते हैं। ओटीपी (OTP) (एक-समय प्रोग्रामेबल)।

रोम और उत्तरोत्तर प्रौद्योगिकियां जैसे फ्लैश (flash) एम्बेडेड सिस्टम (embedded systems) में प्रचलित हैं। ये औद्योगिक रोबोट से लेकर घरेलू उपकरणों और उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स (एमपी 3 प्लेयर, सेट-टॉप बॉक्स, आदि) तक सभी में हैं, जो सभी विशिष्ट कार्यों के लिए डिज़ाइन किए गए हैं, लेकिन सामान्य-उद्देश्य माइक्रोप्रोसेसर्स पर आधारित हैं। सॉफ़्टवेयर के साथ आमतौर पर हार्डवेयर को युग्मित किया जाता है, ऐसे उपकरणों में कार्यक्रम में बदलाव की आवश्यकता होती है (जिसमें आमतौर पर लागत, आकार या बिजली की खपत के कारणों के लिए कठिन डिस्क की कमी होती है)। 2008 तक, अधिकांश उत्पाद मास्क रोम (MASK ROM) के बजाय फ्लैश का उपयोग करते थे, और कई फर्मवेयर (firmware) अपडेट के लिए एक पीसी (PC) से कनेक्ट करने के लिए कुछ साधन प्रदान करते हैं; उदाहरण के लिए, एक डिजिटल ऑडियो प्लेयर को एक नए फ़ाइल प्रारूप का समर्थन करने के लिए अपडेट किया जा सकता है। कुछ शौकीनों ने नए उद्देश्यों के लिए उपभोक्ता उत्पादों को फिर से शुरू करने के लिए इस लचीलेपन का लाभ उठाया है; उदाहरण के लिए, आईपॉडलाइनक्स (iPodlinux) और ओपनरिट (OpenWRT) परियोजनाओं ने उपयोगकर्ताओं को क्रमशः अपने एमपी थ्री (MP3) खिलाड़ियों और वायरलेस राउटर (wireless routers) पर पूर्ण-विशेषताओं वाले लिनक्स (LINUX) वितरण को चलाने में सक्षम बनाया है।

रोम (ROM) क्रिप्टोग्राफिक (cryptographic) डेटा के बाइनरी स्टोरेज (inary storage )के लिए भी उपयोगी है, क्योंकि उन्हें बदलना मुश्किल बनाता है, जो सूचना सुरक्षा को बढ़ाने के लिए वांछनीय हो सकता है।

डेटा संग्रहीत करने के लिए उपयोग करें (Use for storing data)

चूंकि रोम (ROM) (कम से कम हार्ड-वायर्ड मास्क (hard-wired mask form) रूप में) को संशोधित नहीं किया जा सकता है, यह केवल डेटा को संग्रहीत करने के लिए उपयुक्त है, जिसे डिवाइस के जीवन के लिए संशोधन की आवश्यकता नहीं है। गणितीय और तार्किक कार्यों के मूल्यांकन के लिए लुक-अप तालिकाओं (look-up tables) को स्टोर करने के लिए कई कंप्यूटरों में रोम (ROM) का उपयोग किया गया है (उदाहरण के लिए, एक फ्लोटिंग-पॉइंट इकाई (floating-point unit) तेजी से गणना की सुविधा के लिए साइन फ़ंक्शन (tabulate the sine function) को सारणीबद्ध कर सकती है)। यह विशेष रूप से प्रभावी था जब सीपीयू (CPU) धीमा था और रैम (RAM) की तुलना में रोम (ROM) सस्ता था।

विशेष रूप से, शुरुआती पर्सनल कंप्यूटरों के प्रदर्शन एडेप्टर (display adapters) ने रोम (ROM) में बिटमैप्ड फ़ॉन्ट वर्णों (bitmapped font characters) की तालिकाओं को संग्रहीत किया। इसका आमतौर पर मतलब था कि टेक्स्ट डिस्प्ले फ़ॉन्ट (text display font) को इंटरैक्टिव (interactively) रूप से नहीं बदला जा सकता है। यह स्थिति आईबीएम पीसी एक्सटी (IBM PC XT) के साथ उपलब्ध सीजीए (CGA) और एमडीए एडेप्टर (MDA adapters) दोनों के लिए था।

ऐसी छोटी मात्रा में डेटा को स्टोर करने के लिए रोम (ROM) का उपयोग आधुनिक सामान्य-उद्देश्य वाले कंप्यूटरों में लगभग पूरी तरह से समाप्त सा हो गया है। हालांकि, (NAND Flash) नंद फ्लैश ने बड़े पैमाने पर भंडारण या फ़ाइलों के माध्यमिक भंडारण (secondary storage) के लिए एक माध्यम के रूप में एक नई भूमिका निभाई है।

प्रकार

पहला EPROM, एक इंटेल 1702, डाई और वायर बॉन्ड के साथ इरेज़ विंडो के माध्यम से स्पष्ट रूप से दिखाई देता है।


फैक्ट्री प्रोग्राम्ड (Factory programmed)

मास्क रोम (MASK ROM) एक रीड-ओनली मेमोरी (ROM) है जिसकी सामग्री एकीकृत सर्किट निर्माता (उपयोगकर्ता के बजाय) द्वारा प्रोग्राम की जाती है। वांछित मेमोरी सामग्री ग्राहक द्वारा डिवाइस निर्माता को सुसज्जित की जाती है। मेमोरी चिप पर इंटरकनेक्शन (interconnections) के अंतिम धातुकरण (metallization) के लिए वांछित डेटा को एक कस्टम मास्क परत (custom mask layer) में परिवर्तित किया जाता है ।

किसी परियोजना के विकास के चरण के लिए, यूवी-ईप्रोम (UV-EPROM) या ईईपीआरओएम ( EEPROM) जैसे पुनर्जीवित गैर-वाष्पशील मेमोरी (rewritable non-volatile memory) का उपयोग करना सामान्य बात है, और कोड को अंतिम रूप देने पर मास्क रोम (mask ROM) पर स्विच करने के लिए, उदाहरण के लिए, (Atmel Microcontrollers EEPROM) और मास्क रोम (mask-ROM) स्वरूप दोनों में आते हैं।

मास्क रोम (MASK ROM) का मुख्य लाभ इसकी लागत है। प्रति बिट, मास्क रोम (mask-ROM) किसी भी अन्य प्रकार की अर्धचालक मेमोरी की तुलना में अधिक कॉम्पैक्ट (compact) है। चूंकि एक एकीकृत सर्किट की लागत दृढ़ता इसके आकार पर निर्भर करती है, इसलिए मास्क रोम (mask-ROM) किसी भी अन्य प्रकार की अर्धचालक मेमोरी की तुलना में काफी सस्ता है।

हालांकि, एक बार मास्किंग की लागत अधिक है और डिजाइन से उत्पाद चरण तक एक लंबा मोड़ (long turn-around time from design) है। डिज़ाइन त्रुटियां कॉस्टली (costly) हैं: यदि डेटा या कोड में कोई त्रुटि पाई जाती है, तो मास्क रोम (mask-ROM) बेकार है और कोड या डेटा को बदलने के लिए इसे बदल दिया जाना चाहिए।[7]

As of 2003, 2003 तक चार कंपनियां इस तरह के अधिकांश मास्क रोम चिप्स (mask ROM chips) का उत्पादन करती थी: सैमसंग इलेक्ट्रॉनिक्स (Samsung Electronics), एनईसी कॉर्पोरेशन (NEC Corporation), ओकी इलेक्ट्रिक इंडस्ट्री (Oki Electric Industry) और मैक्रोनिक्स (Macronix)।[8][needs update]

कुछ एकीकृत सर्किट में केवल मास्क रोम (mask-ROM) होता है। अन्य एकीकृत सर्किट में मास्क रोम (mask-ROM) के साथ -साथ अन्य उपकरणों की एक किस्म भी शामिल हैं। विशेष रूप से, कई माइक्रोप्रोसेसरों के पास अपने माइक्रोकोड को स्टोर करने के लिए मास्क रोम (mask-ROM) होता है। कुछ माइक्रोकंट्रोलर्स (microcontrollers) में बूटलोडर (bootloader) या उनके सभी फर्मवेयर (firmware) को स्टोर करने के लिए मास्क रोम mask-ROM)ह ै।

क्लासिक मास्क-प्रोग्राम किए गए रोम चिप्स (Classic mask-programmed ROM chips) एकीकृत सर्किट है जो भौतिक रूप से संग्रहीत करने के लिए डेटा को एन्कोड (encode) करते हैं, और इस प्रकार निर्माण के बाद उनकी सामग्री को बदलना असंभव है।

फ़ील्ड प्रोग्रामेबल

  • प्रोग्रामेबल रीड-ओनली मेमोरी (PROM), या वन-टाइम प्रोग्रामेबल ROM (OTP), को एक विशेष डिवाइस के माध्यम से या प्रोग्राम किया जा सकता है जिसे PROM प्रोग्रामर कहा जाता है। आमतौर पर, यह डिवाइस चिप के भीतर आंतरिक लिंक (फ़्यूज़ या एंटीफ्यूस) को स्थायी रूप से नष्ट करने या बनाने के लिए उच्च वोल्टेज का उपयोग करता है। नतीजतन, एक प्रोम केवल एक बार प्रोग्राम किया जा सकता है।
  • इरेज़ेबल प्रोग्रामेबल रीड-ओनली मेमोरी (EPROM) को मजबूत पराबैंगनी प्रकाश (आमतौर पर 10 मिनट या उससे अधिक समय के लिए) के संपर्क में आने से मिटा दिया जा सकता है, फिर एक ऐसी प्रक्रिया के साथ फिर से लिखा गया है जिसे फिर से सामान्य वोल्टेज की तुलना में अधिक की आवश्यकता होती है। यूवी प्रकाश के लिए बार -बार संपर्क अंततः एक ईपीआरओएम पहन जाएगा, लेकिन अधिकांश ईपीआरएम चिप्स का धीरज मिटाने और रिप्रोग्रामिंग के 1000 चक्रों से अधिक है। EPROM चिप पैकेज को अक्सर प्रमुख क्वार्ट्ज विंडो द्वारा पहचाना जा सकता है जो यूवी प्रकाश को प्रवेश करने की अनुमति देता है। प्रोग्रामिंग के बाद, विंडो को आमतौर पर आकस्मिक क्षरण को रोकने के लिए एक लेबल के साथ कवर किया जाता है। कुछ EPROM चिप्स पैक किए जाने से पहले फैक्ट्री-एर किए जाते हैं, और इसमें कोई खिड़की शामिल नहीं होती है; ये प्रभावी रूप से प्रोम हैं।
  • विद्युत रूप से इरेज़ेबल प्रोग्रामेबल रीड-ओनली मेमोरी (EEPROM) EPROM के लिए एक समान अर्धचालक संरचना पर आधारित है, लेकिन इसकी पूरी सामग्री (या चयनित बैंकों) को विद्युत रूप से मिटाने की अनुमति देता है, फिर विद्युत रूप से फिर से लिखना, ताकि उन्हें कंप्यूटर से हटाने की आवश्यकता न हो (चाहे सामान्य-उद्देश्य हो या कैमरे में एम्बेडेड कंप्यूटर, एमपी 3 प्लेयर, आदि)। एक EEPROM को लिखना या चमकाना एक रोम से पढ़ने या राम (दोनों मामलों में नैनोसेकंड) को लिखने की तुलना में बहुत धीमा (प्रति बिट मिलिसेकंड) है।
    • विद्युत रूप से परिवर्तनशील रीड-ओनली मेमोरी (ईयरोम) एक प्रकार का ईईप्रोम है जिसे एक समय में एक बिट को संशोधित किया जा सकता है। लेखन एक बहुत धीमी प्रक्रिया है और फिर से उच्च वोल्टेज (आमतौर पर 12 वी के आसपास) की आवश्यकता होती है, जिसका उपयोग रीड एक्सेस के लिए किया जाता है। इयरोम उन अनुप्रयोगों के लिए अभिप्रेत हैं जिनके लिए अनैतिक और केवल आंशिक पुनर्लेखन की आवश्यकता होती है। ईएआरओएम का उपयोग महत्वपूर्ण सिस्टम सेटअप जानकारी के लिए गैर-वाष्पशील भंडारण के रूप में किया जा सकता है; कई अनुप्रयोगों में, ईएआरओएम को सीएमओएस रैम द्वारा मुख्य पावर द्वारा आपूर्ति की गई और लिथियम बैटरी के साथ बैक-अप किया गया है।
    • फ्लैश मेमोरी (या बस फ्लैश) 1984 में आविष्कार किया गया एक आधुनिक प्रकार का ईईपीआरओएम है। फ्लैश मेमोरी को मिटाया जा सकता है और साधारण ईईपीआरएम की तुलना में तेजी से फिर से लिखा जा सकता है, और नए डिजाइन में बहुत उच्च धीरज (1,000,000 चक्रों से अधिक) की सुविधा है। आधुनिक नंद फ्लैश सिलिकॉन चिप क्षेत्र का कुशल उपयोग करता है, जिसके परिणामस्वरूप व्यक्तिगत आईसीएस 32 जीबी के रूप में उच्च क्षमता के साथ होता है as of 2007;इस सुविधा ने, इसके धीरज और भौतिक स्थायित्व के साथ, नंद फ्लैश को कुछ अनुप्रयोगों (जैसे यूएसबी फ्लैश ड्राइव) में चुंबकीय को बदलने की अनुमति दी है।न ही फ्लैश मेमोरी को कभी -कभी फ्लैश रोम या फ्लैश ईप्रोम कहा जाता है जब पुराने रोम प्रकारों के प्रतिस्थापन के रूप में उपयोग किया जाता है, लेकिन उन अनुप्रयोगों में नहीं जो इसकी क्षमता को जल्दी और अक्सर संशोधित करने की क्षमता का लाभ उठाते हैं।

राइट प्रोटेक्शन को लागू करके, कुछ प्रकार के रिप्रोग्रामेबल रोम अस्थायी रूप से केवल-केवल मेमोरी बन सकते हैं।

अन्य प्रौद्योगिकियां

अन्य प्रकार की गैर-वाष्पशील मेमोरी हैं जो ठोस-राज्य आईसी तकनीक पर आधारित नहीं हैं, जिनमें शामिल हैं:

  • ऑप्टिकल स्टोरेज मीडिया, इस तरह के सीडी-रोम जो केवल-पढ़ने के लिए (नकाबपोश रोम के अनुरूप) है।CD-R को एक बार कई (प्रोम के अनुरूप) पढ़ने के बाद लिखा जाता है, जबकि CD-RW ERASE-REWRITE CYCLES (EEPROM के अनुरूप) का समर्थन करता है;दोनों को सीडी-रोम के साथ बैकवर्ड-संगतता के लिए डिज़ाइन किया गया है।
IBM सिस्टम 360/20 से ट्रांसफार्मर मैट्रिक्स ROM (TROS),
  • डायोड मैट्रिक्स रोम, 1960 के दशक में कई कंप्यूटरों में छोटी मात्रा में उपयोग किया जाता है और साथ ही टर्मिनलों के लिए इलेक्ट्रॉनिक डेस्क कैलकुलेटर और कीबोर्ड एनकोडर भी। इस ROM को एक मुद्रित सर्किट बोर्ड पर वर्ड लाइन निशान और बिट लाइन निशान के मैट्रिक्स के बीच चयनित स्थानों पर असतत अर्धचालक डायोड स्थापित करके प्रोग्राम किया गया था।
  • रोकनेवाला, संधारित्र, या ट्रांसफार्मर मैट्रिक्स रोम, 1970 के दशक तक कई कंप्यूटरों में उपयोग किया गया था। डायोड मैट्रिक्स रोम की तरह, यह शब्द लाइनों और बिट लाइनों के एक मैट्रिक्स के बीच चयनित स्थानों पर घटकों को रखकर प्रोग्राम किया गया था। ENIAC के फ़ंक्शन टेबल्स रोटरी स्विच सेट करके प्रोग्राम किए गए रोटरी स्विच सेट किए गए थे। आईबीएम सिस्टम/360 और जटिल परिधीय उपकरणों के विभिन्न मॉडल ने अपने माइक्रोकोड को या तो संधारित्र में संग्रहीत किया (जिसे बीसीआरओएस फॉर बैलेंस्ड कैपेसिटर रीड-ओनली स्टोरेज ऑन आईबीएम सिस्टम/360 मॉडल 50 | 360/50 और 360/65, या कार्ड कैपेसिटर के लिए CCROS IBM सिस्टम/360 मॉडल 30 | 360/30) या ट्रांसफॉर्मर पर केवल-पढ़ें स्टोरेज (IBM सिस्टम पर ट्रांसफॉर्मर रीड-ओनली स्टोरेज/360 मॉडल 30 | 360/20, IBM सिस्टम/360 मॉडल 40 | 360/360/360/360/360 40 और अन्य) मैट्रिक्स रोम।
  • कोर रस्सी, ट्रांसफॉर्मर मैट्रिक्स रोम तकनीक का एक रूप जो आकार और वजन महत्वपूर्ण था, का उपयोग किया गया था। इसका उपयोग नासा/एमआईटी के अपोलो अंतरिक्ष यान कंप्यूटर, डीईसी के पीडीपी -8 कंप्यूटर, हेवलेट-पैकर्ड 9100 ए कैलकुलेटर और अन्य स्थानों में किया गया था। इस प्रकार के रोम को फेराइट ट्रांसफार्मर कोर के अंदर या बाहर शब्द लाइन तारों को बुनाई करके हाथ से प्रोग्राम किया गया था।
  • डायमंड रिंग स्टोर, जिसमें तारों को बड़े फेराइट रिंग्स के अनुक्रम के माध्यम से पिरोया जाता है जो केवल संवेदन उपकरणों के रूप में कार्य करते हैं। इनका उपयोग TXE टेलीफोन एक्सचेंजों में किया गया था।

गति

हालांकि रैम बनाम रोम की सापेक्ष गति समय के साथ भिन्न होती है, as of 2007 बड़े राम चिप्स को अधिकांश रोमों की तुलना में तेजी से पढ़ा जा सकता है।इस कारण से (और यूनिफ़ॉर्म एक्सेस की अनुमति देने के लिए), ROM सामग्री को कभी -कभी इसके पहले उपयोग से पहले रैम या छायांकित किया जाता है, और बाद में RAM से पढ़ा जाता है।

लेखन

उन प्रकार के ROM के लिए जिन्हें विद्युत रूप से संशोधित किया जा सकता है, लेखन की गति पारंपरिक रूप से पढ़ने की गति की तुलना में बहुत धीमी रही है, और इसे असामान्य रूप से उच्च वोल्टेज की आवश्यकता हो सकती है, लेखन-सक्षम संकेतों को लागू करने के लिए जम्पर प्लग की आवाजाही, और विशेष लॉक/अनलॉक कमांड कोड। आधुनिक नंद फ्लैश किसी भी पुनर्जीवित रोम तकनीक की उच्चतम लेखन गति को प्राप्त करता है, जिसमें 10 जीबी/एस तक की गति होती है। यह उपभोक्ता और उद्यम ठोस राज्य ड्राइव और उच्च अंत मोबाइल उपकरणों के लिए फ्लैश मेमोरी उत्पादों दोनों में बढ़े हुए निवेश द्वारा सक्षम किया गया है। एक तकनीकी स्तर पर कंट्रोलर डिज़ाइन और स्टोरेज दोनों में समानता को बढ़ाकर लाभ प्राप्त किया गया है, बड़े DRAM पढ़े/लिखने वाले कैश और मेमोरी सेल के कार्यान्वयन का उपयोग जो एक से अधिक बिट (DLC, TLC और MLC) को स्टोर कर सकता है। बाद का दृष्टिकोण अधिक विफलता प्रवण है, लेकिन यह काफी हद तक ओवरप्रोविज़निंग (एक उत्पाद में अतिरिक्त क्षमता का समावेश जो केवल ड्राइव नियंत्रक को दिखाई देता है) और ड्राइव फर्मवेयर में तेजी से परिष्कृत रीड/राइट एल्गोरिदम द्वारा कम किया गया है।

धीरज और डेटा प्रतिधारण

एक eprom

क्योंकि वे एक फ्लोटिंग-गेट MOSFET पर विद्युत इन्सुलेशन की एक परत के माध्यम से इलेक्ट्रॉनों को मजबूर करके लिखे जाते हैं। फ्लोटिंग ट्रांजिस्टर गेट, पुन: लिखने योग्य रोम केवल सीमित संख्या में लिख सकते हैं और इन्सुलेशन को स्थायी रूप से क्षतिग्रस्त होने से पहले चक्रों को मिटा सकते हैं।जल्द से जल्द EPROMS में, यह 1,000 लिखने वाले चक्रों के बाद कुछ के बाद हो सकता है, जबकि आधुनिक फ्लैश eeprom में धीरज 1,000,000 से अधिक हो सकता है।सीमित धीरज, साथ ही प्रति बिट उच्च लागत, का मतलब है कि फ्लैश-आधारित भंडारण निकट भविष्य में चुंबकीय डिस्क ड्राइव को पूरी तरह से दबाने की संभावना नहीं है।[citation needed] टाइमस्पैन जिस पर एक रोम सटीक रूप से पठनीय बना रहता है, वह साइकिल चलाने से सीमित नहीं है।EPROM, EAROM, EEPROM, और FLASH का डेटा रिटेंशन मेमोरी सेल ट्रांजिस्टर के फ्लोटिंग गेट्स से चार्ज लीक द्वारा समय-सीमित हो सकता है।प्रारंभिक पीढ़ी EEPROM, 1980 के मध्य में आम तौर पर 5 या 6 साल के डेटा प्रतिधारण का हवाला दिया गया।वर्ष 2020 में EEPROM की पेशकश की समीक्षा में निर्माताओं को 100 साल के डेटा प्रतिधारण का हवाला देते हुए दिखाया गया है।प्रतिकूल वातावरण प्रतिधारण समय को कम करेगा (रिसाव उच्च तापमान या विकिरण द्वारा तेज होता है)।नकाबपोश रोम और फ्यूज/एंटीफ्यूज़ प्रोम इस आशय से पीड़ित नहीं हैं, क्योंकि उनका डेटा प्रतिधारण एकीकृत सर्किट के विद्युत स्थायित्व के बजाय भौतिक पर निर्भर करता है, हालांकि फ्यूज री-ग्रोथ एक बार कुछ प्रणालियों में एक समस्या थी।[9]


सामग्री चित्र

Main article: ROM image

ROM चिप्स की सामग्री को विशेष हार्डवेयर उपकरणों और प्रासंगिक नियंत्रित सॉफ़्टवेयर के साथ निकाला जा सकता है। यह अभ्यास एक मुख्य उदाहरण के रूप में, पुराने वीडियो गेम कंसोल कारतूस की सामग्री को पढ़ने के लिए आम है। एक अन्य उदाहरण पुराने कंप्यूटरों या अन्य उपकरणों से फर्मवेयर/ओएस रोम का बैकअप बना रहा है - अभिलेखीय उद्देश्यों के लिए, जैसा कि कई मामलों में, मूल चिप्स प्रोम हैं और इस प्रकार उनके उपयोगी डेटा जीवनकाल से अधिक होने का खतरा है।

परिणामी मेमोरी डंप फ़ाइलों को ROM छवियों या संक्षिप्त ROMS के रूप में जाना जाता है, और इसका उपयोग डुप्लिकेट ROMS का उत्पादन करने के लिए किया जा सकता है - उदाहरण के लिए कंसोल एमुलेटर में खेलने के लिए नए कारतूस या डिजिटल फाइलों के रूप में। शब्द रोम इमेज की उत्पत्ति तब हुई जब अधिकांश कंसोल गेम्स को रोम चिप्स युक्त कारतूस पर वितरित किया गया, लेकिन इस तरह के व्यापक उपयोग को प्राप्त किया कि यह अभी भी सीडी-रॉम्स या अन्य ऑप्टिकल मीडिया पर वितरित किए गए नए खेलों की छवियों पर लागू होता है।

वाणिज्यिक गेम, फर्मवेयर, आदि की ROM छवियों में आमतौर पर कॉपीराइट सॉफ्टवेयर होता है। कॉपीराइट सॉफ्टवेयर की अनधिकृत नकल और वितरण कई न्यायालयों में कॉपीराइट कानूनों का उल्लंघन है, हालांकि बैकअप उद्देश्यों के लिए दोहराव को स्थान के आधार पर उचित उपयोग माना जा सकता है। किसी भी मामले में, एक संपन्न समुदाय है जो इस तरह के सॉफ्टवेयर के वितरण और व्यापार में लगे हुए है और संरक्षण/साझाकरण उद्देश्यों के लिए परित्याग करता है।

टाइमलाइन

See also: Flash memory § Timeline, Random-access memory § Timeline, and Transistor count § Memory
Date of introduction Chip name Capacity (bits) ROM type MOSFET Manufacturer(s) Process Area Ref
1956 ? ? PROM ? Arma ? ? [2][3]
1965 ? 256-bit ROM Bipolar TTL Sylvania ? ? [10]
1965 ? 1 kb ROM MOS General Microelectronics ? ?
1969 3301 1 kb ROM Bipolar Intel ? ? [10]
1970 ? 512-bit PROM Bipolar TTL Radiation ? ? [11]
1971 1702 2 kb EPROM Static MOS (silicon gate) Intel ? 15 mm² [11][12]
1974 ? 4 kb ROM MOS AMD, General Instrument ? ? [10]
1974 ? ? EAROM MNOS General Instrument ? ? [11]
1975 2708 8 kb EPROM NMOS (FGMOS) Intel ? ? [13][14]
1976 ? 2 kb EEPROM MOS Toshiba ? ? [15]
1977 µCOM-43 (PMOS) 16 kb PROM PMOS NEC ? ? [16]
1977 2716 16 kb EPROM TTL Intel ? ? [17][18]
1978 EA8316F 16 kb ROM NMOS Electronic Arrays ? 436 mm² [10][19]
1978 µCOM-43 (CMOS) 16 kb PROM CMOS NEC ? ? [16]
1978 2732 32 kb EPROM NMOS (HMOS) Intel ? ? [13][20]
1978 2364 64 kb ROM NMOS Intel ? ? [21]
1980 ? 16 kb EEPROM NMOS Motorola 4,000 nm ? [13][22]
1981 2764 64 kb EPROM NMOS (HMOS II) Intel 3,500 nm ? [13][22][23]
1982 ? 32 kb EEPROM MOS Motorola ? ? [22]
1982 27128 128 kb EPROM NMOS (HMOS II) Intel ? ? [13][22][24]
1983 ? 64 kb EPROM CMOS Signetics 3,000 nm ? [22]
1983 27256 256 kb EPROM NMOS (HMOS) Intel ? ? [13][25]
1983 ? 256 kb EPROM CMOS Fujitsu ? ? [26]
January 1984 MBM 2764 64 kb EEPROM NMOS Fujitsu ? 528 mm² [27]
1984 ? 512 kb EPROM NMOS AMD 1,700 nm ? [22]
1984 27512 512 kb EPROM NMOS (HMOS) Intel ? ? [13][28]
1984 ? 1 Mb EPROM CMOS NEC 1,200 nm ? [22]
1987 ? 4 Mb EPROM CMOS Toshiba 800 nm ? [22]
1990 ? 16 Mb EPROM CMOS NEC 600 nm ? [22]
1993 ? 8 Mb MROM CMOS Hyundai ? ? [29]
1995 ? 1 Mb EEPROM CMOS Hitachi ? ? [30]
1995 ? 16 Mb MROM CMOS AKM, Hitachi ? ? [30]


यह भी देखें

  • फ्लैश मेमोरी
  • यादृच्छिक अभिगम स्मृति
  • पढ़ें-मेमोरी (RMM)
  • राइट-ओनली मेमोरी (इंजीनियरिंग) | लिखें-केवल मेमोरी

टिप्पणियाँ

  1. ↑ Some discrete component ROM could be mechanically altered, e.g., by adding and removing transformers. IC ROMs, however, cannot be mechanically changed.
  2. ↑ Other terms are used as well, e.g., "Initial Program Load" (IPL).


संदर्भ

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  4. ↑ Detlev Richter (Sep 12, 2013). "Chapter 2. Fundamentals of Non-Volatile Memories". Flash Memories: Economic Principles of Performance, Cost and Reliability. Springer Science & Business Media. p. 6.
  5. ↑ See page 6 of Toshiba's 1993 NAND Flash Applications Design Guide Archived 2009-10-07 at the Wayback Machine.
  6. ↑ See chapters on "Combinatorial Digital Circuits" and "Sequential Digital Circuits" in Millman & Grable, Microelectronics, 2nd ed.
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  13. ↑ Jump up to: 13.0 13.1 13.2 13.3 13.4 13.5 13.6 "A chronological list of Intel products. The products are sorted by date" (PDF). Intel museum. Intel Corporation. July 2005. Archived from the original (PDF) on August 9, 2007. Retrieved July 31, 2007.
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