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可编程只读存储器原理:电脑启动背后的秘密

发布时间:2025-12-10 09:46:21 阅读:59 次

你有没有想过,为什么每次按下电脑电源键,系统就能立刻开始工作?哪怕断电后重新开机,BIOS设置依然存在。这背后其实离不开一种特殊的存储芯片——可编程只读存储器(PROM)。

什么是可编程只读存储器?

PROM,全称 Programmable Read-Only Memory,中文叫可编程只读存储器。它和普通内存不同,数据一旦写入就无法更改(至少不能随意改),而且断电后信息不会丢失。这就像你在纸上用钢笔写字,写上去就擦不掉了。

早期的电脑使用掩膜ROM,出厂时程序就被固化进去,如果发现bug就得整个换芯片。后来工程师想了个办法:让用户自己“烧”程序进去,于是PROM诞生了。

它是怎么工作的?

PROM内部由大量熔丝结构组成。出厂时所有位都是1,当你需要写入0的时候,就通过高电压把对应的熔丝烧断。这个过程叫做“编程”,也俗称“烧录”。

举个例子,就像家里的保险丝,正常通电没问题,一旦电流过大就会熔断保护电路。PROM的写入也是类似,只不过是一次性的。

地址 0x0001: <熔丝未断> 数据为 1
地址 0x0002: <熔丝已断> 数据为 0

这种特性让它非常适合存储启动代码、固件这类不需要频繁修改的内容。比如老式游戏机卡带,很多就是用PROM存游戏程序的,插上就能玩,不怕掉电。

和现在的闪存有什么区别?

你可能会问,现在都用U盘、SSD了,谁还用PROM?其实PROM是闪存的“老前辈”。后来发展出的EPROM(紫外线擦除)、EEPROM(电擦除),再到今天的Flash,都是在解决“能不能改”的问题。

现代主板上的BIOS芯片已经是SPI Flash了,可以在线升级。但它的基本思想,还是从PROM演化来的——断电保存、快速读取、用于系统引导。

了解PROM的原理,能帮你更清楚电脑启动时发生了什么。下次更新BIOS失败变砖,你就知道,那可能就是“烧录”出了问题。