EPROM

Une EPROM est une puce de mémoire non volatile qui conserve les données après la coupure de l'alimentation, tout en permettant à l'utilisateur d'effacer son contenu et d'y écrire de nouvelles données. Le terme signifie « erasable programmable read-only memory » (mémoire morte programmable effaçable). Contrairement aux ROM masquées, qui sont fixes à la fabrication, une EPROM peut être reprogrammée sur le terrain, ce qui la rend précieuse pour le prototypage, les mises à jour de micrologiciels et les situations où une flexibilité est requise avant de s'engager dans la production de masse.

Le cœur d'une EPROM est un réseau de transistors à grille flottante. Chaque cellule stocke un bit en piégeant une charge sur une grille en polysilicium isolée, généralement pendant dix ans ou plus. Pour effacer la puce entière en une seule fois, le dispositif est exposé à la lumière ultraviolette (généralement à 254 nanomètres) pendant dix à vingt minutes à travers une fenêtre en quartz sur le boîtier. Les photons UV donnent aux électrons piégés suffisamment d'énergie pour s'échapper, réinitialisant toutes les cellules à l'état logique 1. La puce peut ensuite être reprogrammée en appliquant des tensions plus élevées (environ 12 à 21 volts, selon la conception) pour injecter une nouvelle charge dans les cellules sélectionnées.

Les boîtiers EPROM standard se présentaient sous des formes DIP, PLCC en plastique ou en céramique familières, et plus tard en montage en surface. Les capacités courantes allaient de 2 kilobits à plusieurs mégabits, bien que la limite pratique ait oscillé autour de 4 mégabits avant que des alternatives plus rapides ne deviennent dominantes. Le temps d'accès se situait généralement entre 150 et 450 nanosecondes. Les cycles d'effacement n'étaient pas vraiment illimités: l'oxyde de la grille flottante se dégradait après environ 100 à 1000 cycles de programmation-effacement, bien que cela importait rarement pour le travail de développement.

Variantes et remplacement

L'EEPROM (mémoire morte programmable électriquement effaçable) a amélioré l'EPROM en permettant l'effacement électrique octet par octet sans retirer la puce du circuit, éliminant complètement la lampe UV. La mémoire flash a ensuite affiné cette approche avec un effacement par blocs plus rapide et une densité plus élevée, déplaçant finalement l'EPROM et l'EEPROM de la plupart des rôles. Aujourd'hui, les EPROM sont principalement rencontrées dans les systèmes hérités et comme exemples pédagogiques du fonctionnement de la mémoire non volatile.

En pratique, la fenêtre UV rendait les EPROM peu pratiques pour le service sur le terrain et les rendait vulnérables à un effacement accidentel si elles étaient exposées à la lumière du soleil ou à de puissantes lampes fluorescentes pendant des années. Les ingénieurs couvraient parfois la fenêtre avec du ruban adhésif ou des autocollants opaques pour verrouiller le dispositif une fois programmé. La nécessité de retirer la puce pour la placer dans un programmateur externe, d'attendre l'exposition aux UV et de la réinstaller créait une friction qui a disparu une fois que les EEPROM ont atteint une densité et un coût similaires dans les années 1990. L'EPROM est néanmoins devenue la bête de somme des systèmes embarqués dans les années 1980, apparaissant dans les cartes de microcontrôleurs, les contrôleurs industriels et les premiers ordinateurs personnels.