紫外線で消せる記憶装置：UV-EPROM

紫外線で消せる記憶装置：UV-EPROM

データの書き換えができるROM

コンピュータなどの電子機器には、情報を記憶しておくための部品がいくつか搭載されています。その中でも、ROM（リード・オンリー・メモリー）は、電源を切ってもデータが消えない記憶装置として知られています。ROMには、機器が動作するために必要な基本的なプログラムやデータが記録されており、通常の状態では書き換えができません。このため、ROMは一度記録したら変更できない情報、例えば工場出荷時の設定などを保存しておくために利用されます。

しかし、技術の進歩によって、紫外線を照射することでデータの消去と書き換えが可能になるROMが登場しました。それがUV-EPROM（紫外線消去型プログラマブルROM）です。UV-EPROMは、ROMでありながら、ユーザーが内容を書き換えられるという特徴を持っています。具体的な書き換え方法としては、まずUV-EPROMに紫外線を照射することで記憶されているデータを消去します。そして、専用の機器を用いて新たなデータを書き込むという手順を踏みます。

このように、UV-EPROMは、状況に応じてデータの書き換えが必要となる場合に有効な記憶装置と言えるでしょう。

紫外線でデータを消去

コンピュータ部品の一つであるICチップの中には、UV-EPROMと呼ばれる記憶装置があります。UV-EPROMは、一度データを書き込んだ後でも、紫外線を当てることでデータを消して、再び別のデータを書き込むことができるという特徴があります。
UV-EPROMの表面をよく見ると、小さな窓のような部分があります。この窓は、紫外線を通すための特別な素材でできています。データを消去したい場合は、この窓に紫外線を照射します。紫外線には、物質に化学変化を起こす力があり、UV-EPROMの場合には、照射された紫外線によって内部のデータが消去される仕組みになっています。
データの消去には、専用の紫外線照射装置が用いられます。この装置は、UV-EPROMの窓に適切な強さの紫外線を、決められた時間だけ照射するように設計されています。適切な時間、紫外線を照射することで、データは完全に消去され、UV-EPROMは再びデータの書き込みが可能になります。このように、紫外線を使ってデータの消去を行うことから、UV-EPROMは「紫外線消去型ROM」とも呼ばれています。

全消去が必要

紫外線消去型プログラマブル読み出し専用メモリ（UV-EPROM）は、一度データを書き込むと、通常の方法では書き換えができません。書き込んだデータは、強い紫外線を照射することによってのみ消去できます。

この性質は、一部のデータだけを書き換えたい場合に、大きな制約となります。たとえば、100個のデータが保存されているUV-EPROMがあるとします。その中の1つだけを更新したい場合でも、まず紫外線を使って100個すべてのデータを消去しなければなりません。その後、更新したい1つのデータと、残りの99個の元のデータを再び書き込む必要があります。

このような手順を踏む必要があるため、UV-EPROMは、電気的にデータの消去と書き込みが可能な電気的消去型プログラマブル読み出し専用メモリ（EEPROM）と比較して、書き換えの手間が大きくなります。 EEPROMでは、データの一部だけを選択して消去し、書き換えることができるため、より効率的にデータの更新を行うことができます。

しかし、UV-EPROMは、EEPROMに比べて、データの保持能力が高く、長期間にわたってデータを保持できるというメリットがあります。そのため、一度書き込んだら書き換える必要がないデータや、高い信頼性が求められる用途に適しています。

書き込み回数に制限

– 書き込み回数に制限紫外線消去型プログラマブル読み出し専用メモリ、いわゆるUV-EPROMは、データの書き込み回数に制限があるという特徴を持っています。これは、UV-EPROMの構造に由来するものです。

UV-EPROMは、内部に特殊な構造を持つトランジスタを多数配置することで情報を記憶します。データの書き込みには、紫外線を照射することでトランジスタの構造を変化させます。この変化は、電圧を加えることで読み出すことが可能です。

しかし、紫外線照射や書き込み動作を繰り返すと、トランジスタの構造が徐々に劣化していきます。この劣化が進むと、トランジスタが正常に動作しなくなり、データの書き込みや読み出しができなくなる可能性があります。これが、UV-EPROMの書き込み回数に制限がある理由です。

書き込み回数の上限は、UV-EPROMの製品によって異なり、一般的には数千回から数万回程度です。そのため、頻繁にデータの書き換えが必要な用途には適していません。例えば、頻繁にプログラムの更新が必要な機器や、リアルタイムでデータの書き換えが発生するシステムなどには、不向きと言えます。

一方で、一度書き込んだデータを読み出すだけであれば、半永久的にデータを保持できるという利点もあります。そのため、設定情報などを保存しておく用途などに利用されています。

EEPROMとの違い

– EEPROMとの違いUV-EPROMと同様に、データを消去して書き換えができるROMとしてEEPROM（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）が存在します。 EEPROMは、その名の通り電気的にデータを消去できるため、UV-EPROMのように紫外線を照射する特別な装置が不要です。そのため、より手軽にデータの書き換えが可能となっています。また、UV-EPROMはチップ全体を消去してから書き換えを行う必要があるのに対し、EEPROMは部分的にデータの書き換えを行うことが可能です。この機能により、EEPROMはUV-EPROMよりも柔軟性が高いという特徴があります。例えば、一部分のデータのみを更新する場合でも、チップ全体を消去する必要がないため、書き換えにかかる時間を短縮することができます。このように、EEPROMはUV-EPROMと比較して、利便性と柔軟性の面で優れていると言えるでしょう。

用途

紫外線消去型プログラマブル読み出し専用メモリ、つまりUV-EPROMは、かつてはコンピュータや電子機器において重要な役割を担っていました。特に、コンピュータの起動プログラムであるBIOSや、ゲーム機のROMカートリッジなどに広く利用されていました。これらの用途では、一度書き込んだデータを長期間にわたって保持することが求められ、UV-EPROMはそのようなニーズに合致していました。

しかし、技術の進歩とともに、EEPROMやフラッシュメモリといった、より利便性の高いメモリが登場しました。これらのメモリは、紫外線照射による消去が不要で、電気的にデータの書き換えが可能です。そのため、書き換えの頻度が高い用途や、小型化が求められる用途において、UV-EPROMはこれらの新しいメモリに取って代わられました。

それでも、UV-EPROMは完全に姿を消したわけではありません。書き換えの頻度が少なく、かつ高い信頼性が求められる一部の用途では、現在でもUV-EPROMが使用されています。例えば、産業機器や航空宇宙分野など、極端な温度変化や放射線にさらされる環境で使用される機器では、UV-EPROMの耐久性が評価されています。このように、UV-EPROMはニッチな分野ではありますが、その信頼性の高さから、現在でも重要な役割を担い続けています。