Đã bao giờ bạn bị nhầm lẫn giữa 2 loại bộ nhớ ROM với RAM chưa? Dù đều không thể thiếu đối với các thiết bị điện tử nhưng RAM và ROM có những sự khác nhau nhất định về khái niệm và chức năng. Vậy ROM là gì? ROM và RAM có gì khác nhau? Hãy cùng LPTech tìm hiểu chi tiết hơn qua bài viết này nhé!

ROM là gì?

ROM (viết tắt của Read Only Memory) hay còn gọi là bộ nhớ chỉ đọc. Là một bộ nhớ lưu trữ cố định trong máy tính hoặc điện thoại, nên ROM là nơi dữ liệu không thể được ghi vào mà chỉ có thể đọc ra. Điều này cũng đồng nghĩa rằng dữ liệu trong ROM được giữ nguyên vẹn khi thiết bị sản xuất và không bao giờ thay đổi theo thời gian.

ROM có chức năng quan trọng vì là nơi chứa các chương trình khởi động, gọi chung là firmware. Trong firmware bao gồm nhiều hướng dẫn và chức năng để các thiết bị như điện thoại hoặc máy tính khởi động. Vì thế, thiếu ROM đồng nghĩa với việc thiếu đi chức năng cơ bản nhất để hoạt động là bật/tắt.

Cấu tạo và chức năng của ROM

ROM có chức năng chính là nơi lưu trữ các chương trình của hệ thống được nhà sản xuất cài đặt sẵn trong mỗi thiết bị. Những thông tin trong ROM là không thể thay đổi được.

Về cấu tạo, ROM thường có 3 bộ phận chính là: Bộ giải mã địa chỉ, bộ đệm đầura và máng thanh ghi.

• Bộ giải mã địa chỉ: Thành phần này bao gồm bộ giải mã hàng và bộ giải mã cột. Nó có vai trò quyết định thanh ghi nào sẽ được phép đặt từ dữ liệu 8 byte của nó vào đường truyền.
• Bộ đệm đầu ra: Đây là thành phần sử dụng mạch đệm 3 trạng thái để quyết định mức độ cao và thấp của dữ liệu, từ đó đưa dữ liệu phù hợp vào đường truyền đầu ra.
• Máng thanh ghi: Đây là nơi dữ liệu được lập trình sẵn vào ROM và sắp xếp với ma trận hình vuông. Người dùng không thể tự lưu thêm bất kỳ dữ liệu nào vào thành phần này.

Có mấy loại ROM phổ biến?

Trong suốt quá trình hình thành và phát triển, ROM đã từng có rất nhiều loại được ra mắt, thử nghiệm và loại bỏ. Trong đó EPROM là phân loại được sử dụng nhiều nhất trong các ứng dụng yêu cầu cập nhật. Bên cạnh đó, FlashROM cũng là một loại ROM phổ biến khác được dùng để lưu dữ liệu nhiều lần mà không phải bỏ đi chip từ thiết bị chính.

Ngoài ra, ROM đang còn tồn tại 3 loại khác để cùng với EPROM và Flash ROM tạo thành 5 phân loại ROM phổ biến nhất hiện nay, bao gồm: 

PROM (Programmed Read Only Memory)

Hay còn được gọi là Mask ROM, được tạo ra từ những mối nối, PROM thuộc dạng WORM ROM (Write Once Read Many). Đây là loại ROM rẻ nhất trên thị trường và nó chỉ có thể được dùng để lập trình hệ thống một lần duy nhất.

Thông thường PROM thường được dùng trên thiết bị y tế, điện thoại hoặc thẻ RFID,...

EAROM (Electrically Alterable Read Only Memory)

EAROM là loại ROM có thể dùng để lập trình lại nhiều lần. Tuy nhiên, hạn chế của phân loại ROM này đó là do điện áp được cấp không ổn định khiến việc lập trình còn nhiều khó khăn. Vì thế, EPROM được ra đời để nâng cấp những hạn chế đang có ở EAROM.

EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory)

Là một bản nâng cấp của EAROM nên EPROM có thể được hiểu đơn giản là bộ nhớ ROM có thể lập trình được nhiều lần và khắc phục được hạn chế về tính phức tạp của EAROM.

EPROM được cấu tạo dựa trên nguyên tắc phân cực tĩnh điện. Vì thế nó có thể xóa và ghi lại thông tin bằng tia cực tím với những bước sóng xác định.

EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)

Đây là loại bộ nhớ chỉ đọc có thể được xóa và lập trình lại bằng điện. Loại ROM này được sản xuất với công nghệ bán dẫn, vì thế không cần dùng đến tia cực tím. Dữ liệu lưu trong ROM này sẽ được ghi lại và không cần lấy ra khỏi máy tính.

ROM FLASH

Đây là một phiên bản nâng cấp so với EEPROM, nó cho phép người dùng thực hiện thao tác xóa, ghi dữ liệu khoảng 512 byte với tốc độ nhanh hơn nhiều với phiên bản trước đó.

Là một phiên bản được dùng nhiều nhất hiện nay, ROM FLASH mang nhiều ưu điểm vượt trội so với các loại ROM khác:

• Cho phép ghi lại tất cả dữ liệu mà không cần gỡ khỏi thiết bị.
• Thời gian truy cập nhanh, dao động từ 45 - 90 nano giây.
• Chịu được áp suất lớn và nhiệt độ cao.
• Hiện là phân loại ROM có độ bền cao nhất trên thị trường.

Ngoài ra, ROM FLASH cũng được dùng nhiều cho các thiết bị phổ thông như: Máy nghe nhạc, modem, ổ cứng SSD, ổ đĩa flash USB,...

Tại sao ROM lại quan trọng?

Vì dữ liệu trong ROM không thể bị ghi đè, nên các chương trình và dữ liệu cơ bản luôn được bảo vệ, đảm bảo sự ổn định và tin cậy của hệ thống. ROM là điểm bắt đầu của mọi quá trình khởi động máy tính. Nếu ROM bị lỗi, máy tính sẽ không thể khởi động được.

Trong lĩnh vực thiết kế app, ROM cung cấp một nền tảng vững chắc để phần mềm hoạt động. Các chương trình ứng dụng có thể dựa vào các chức năng cơ bản được cung cấp bởi ROM để thực hiện các tác vụ của mình.

Có một số trường hợp người sử dụng hoặc các chuyên viên nghiên cứu và lập trình viên sẽ cố tình can thiệp vào ROM, gọi là Up ROM. Up ROM nghĩa là thay thế hoặc cập nhật hệ điều hành (ROM) của thiết bị, thường là điện thoại thông minh hoặc máy tính bảng. Có thể hình dung nó như việc cài đặt lại hệ điều hành Windows trên máy tính vậy. 

Khi ROM được up, người sử dụng ROM sẽ có được những tính năng mới, giao diện đẹp mắt hơn. Nhiều bản ROM tùy chỉnh cho phép người dùng can thiệp sâu vào hệ thống, thay đổi giao diện, tăng hiệu năng, hoặc cài đặt thêm các tính năng không có sẵn trên ROM gốc. Một số bản ROM tùy chỉnh có thể khắc phục được những lỗi mà nhà sản xuất chưa sửa chữa.

Tuy nhiên, up ROM cũng mang rất nhiều nguy cơ cho thiết bị được up như mất dữ liệu, máy bị brick (chết main và không khởi động được) hoặc mất bảo hành.

ROM có gì khác với RAM?

Trước khi so sánh những điểm giống và khác nhau giữa hai loại bộ nhớ phổ biến nhất trong máy tính là RAM và ROM, hãy cùng LPTech tìm hiểu khái niệm về RAM.

RAM là gì?

RAM được viết tắt từ cụm từ Random Access Memory, là một loại bộ nhớ tạm thời được dùng trong các thiết bị điện tử. Ngược lại hoàn toàn với ROM, RAM là nơi lưu trữ dữ liệu máy tính có thể truy cập được và thay đổi sau quá trình sử dụng.

RAM chủ yếu bao gồm các dữ liệu và chương trình dùng bởi hệ điều hành và ứng dụng đang sẵn có. Khi bạn khởi động một chương trình bất kỳ trên máy tính, dữ liệu sẽ được tải từ ổ cứng lên RAM để tăng tốc quá trình xử lý và truy xuất. Yếu tố tạm thời trong lưu trữ dữ liệu của RAM hỗ trợ máy tính thực hiện tác vụ nhanh chóng hơn và mượt mà hơn.

Điểm hạn chế lớn nhất của RAM đó là khả năng ghi nhớ tạm thời, dữ liệu trong RAM sẽ mất đi khi bạn tắt máy tính. Do đó, để lưu trữ dữ liệu lâu dài, ROM hoặc ổ cứng SSD vẫn là lựa chọn tối ưu.

So sánh giữa ROM và RAM

Từ khái niệm của ROM và RAM, người dùng có thể thấy rằng hai loại bộ nhớ này có điểm khác biệt lớn nhất chính là loại dữ liệu được lưu trữ. Bên cạnh đó, RAM và ROM còn có những điểm khác nhau như:

Về hình dáng

ROM thường có hình dáng là các chip nhỏ và được tích hợp trực tiếp vào bo mạch chủ hoặc nó có thể là thiết bị trong con BIOS chip của máy tính. Ví dụ như FLASH ROM có thể nhìn thấy được trong ổ đĩa USB, thẻ nhớ,... Hình dáng bên ngoài của ROM thường được thiết kế để duy trì và bảo vệ dữ liệu được ổn định.

Với RAM, hình dáng của RAM thường là những thanh mảnh, dài và lớn hơn ROM. Thông thường, RAM được gắn vào mainboard của thiết bị và có thể dễ dàng nhìn thấy. RAM thường được sản xuất từ những vật liệu nhẹ, có tính tản nhiệt tốt như nhôm.

Về bộ nhớ lưu trữ

RAM là thành phần được người dùng sử dụng để nâng cấp tốc độ xử lý dữ liệu của thiết bị, vì thế bộ nhớ của nó dao động từ 1GB - 256GB tùy theo lựa chọn. Dung lượng RAM càng cao thì máy tính càng xử lý mượt mà hơn.

Với ROM, đây là một thành phần cố định trong máy tính nên chip của nó có bộ nhớ chỉ từ 4MB - 8MB. Với dung lượng này thì ROM lưu trữ được ít dữ liệu hơn hẳn so với RAM.

Về cách thức hoạt động

RAM được kích hoạt ngay khi máy tính và hệ điều hành được khởi động, còn ROM được kích hoạt khi cần thiết lúc máy tính được khởi động.

Ngoài ra, người dùng có thể can thiệp và thực hiện tác vụ với dữ liệu được lưu trữ trong RAM nhưng không thể làm điều tương tự trong ROM. Dữ liệu trong ROM chỉ cho phép người dùng đọc và không có quyền tác động vào bất kỳ yếu tố nào.

Về tốc độ xử lý

RAM được thiết kế với vai trò là hỗ trợ đọc ứng dụng, nâng cấp tốc độ khi thực hiện nhiều tác vụ đồng thời. Tốc độ xử lý của RAM thường được đo bằng đơn vị megahertz (MHz) hoặc gigahertz (GHz), đại diện cho số lần truy xuất dữ liệu trong một giây.

Với ROM, tốc độ xử lý dữ liệu chậm hơn so với RAM, Dữ liệu trong ROM được lưu tuần tự và không đòi hỏi truy xuất cao như RAM. Tốc độ trong ROM được đo dưới dạng tốc độ của bus dữ liệu hoặc theo một tiêu chuẩn cụ thể của ROM mà không phải bằng đơn vị đo như RAM.

Nên lựa chọn ROM có dung lượng bao nhiêu?

Việc lựa chọn dung lượng ROM phụ thuộc vào thiết bị và nhu cầu sử dụng. Với điện thoại và máy tính bảng, 128GB là lựa chọn phù hợp cho đa số người dùng. Nếu cần lưu trữ nhiều ảnh, video hoặc chạy nhiều ứng dụng, 256GB sẽ đáp ứng tốt hơn. Đối với máy tính laptop và PC, ổ cứng SSD 120GB trở lên là phù hợp để đảm bảo hiệu năng làm việc.

Tóm lại, ROM đóng vai trò nền tảng quan trọng trong việc khởi động và hoạt động của máy tính. Nó đảm bảo rằng các chương trình và dữ liệu thiết yếu luôn sẵn sàng, giúp máy tính hoạt động ổn định và hiệu quả. Mặc dù không trực tiếp liên quan đến lập trình, nhưng việc hiểu rõ vai trò của ROM sẽ giúp các lập trình viên có cái nhìn toàn diện hơn về cấu trúc và hoạt động của máy tính.

Qua bài viết trên đây, LPTech hy vọng rằng đã giúp bạn hiểu được ROM là gì và sự khác nhau giữa RAM và ROM khi sử dụng các thiết bị điện tử. Cảm ơn bạn đã theo dõi bài viết của LPTech nhé!