第13回分

ゲートに強誘電体を挿入するI型TrもUV-EPROMの仲間ですか?

ゲートにいれた強誘電体の分極の有無でデータを記憶する原理で、 いわゆる強誘電体メモリの一種ですね。 紫外線消去ではないのでUV-EPROMではありませんし、 浮遊ゲートに入れるタイプでもないので、いわゆるEEPROMやフラッシュとも 異なる、新しいタイプのやつですね。

UV-EROMは書込みエラーやデータが消えることが頻繁に起こるのですか?

浮遊ゲートにたまった電荷は、10年ぐらいは大丈夫のようです。

UVによる書込み,読み込みが良く分かりませんでした.物質の特性を利用しているのですか?

トンネル効果でゲート酸化膜を乗り越えて浮遊ゲートに電子を送り込んでいます。

UV-EPROMの消去時はどのくらいの紫外線を照射すればよいのですか?

モノによりますが、だいたい15分ぐらいですね。 専用の紫外線蛍光灯の入ったEPROMイレーサという装置があります。

UV-EPROMはクソゲー以外にどこで使われていますか?

いわゆるマイクロプロセッサが入っている情報機器のほとんどすべてで、 昔は使われていましたよ。 少量多品種の製品だったり、たまにプログラムを更新したりするために 使われていました。 もっとも最近は、フラッシュメモリのほうがコスト的にも 使い勝手(紫外線をあてなくても消せる)的にもよいので、 ほとんどフラッシュメモリに置き換わっているようです。

フラッシュメモリの実用例は?

上記のような使い方が、かなり多いです。 それ以外には、デジカメなどのメモリカードですかね。

EEPROMとUV-EPROMではどのように使用用途が違いますか?

基本的には紫外線で消すか電気的に消すか以外は同じもの、ですから、 あとはコストと使い勝手で選択、ですかね。

UV-EPROMのメリットで,”作るのは均一”とはどういう意味ですか?

何も情報を書いていない、ブランクCD-Rのようなものを作っておいて、 使う人が、必要な情報をあとから書き込めばよいわけで、 作る側としては、マスクROMのように個別に違うものを作らなくてもよい、 ということです。

講義中ではFlashメモリは一気にすべて消すと言っていましたが,デジカメ,PSメモリーカードでは一部のデータを選択的に消去できると思います.”一気に消せる”とはどのような意味ですか?

一気に、というのは、チップ全体をまとめて、ということではなくて、 ある程度まとめて(4KBとか16KBとか単位で)消去する、という意味です。 デジカメなどのメモリカードでも、実際の読み書きは、セクタと呼ばれる単位で 行いますので、このように数KBずつまとめて、というのが 都合がよいわけです。

フラッシュメモリに続くROMは考えられているのですか?

ROMの種類はどのくらいありますか?

実は不揮発性メモリは、かなり最近アツい分野で、 相変化メモリ、磁気効果メモリ、強誘電体メモリ、などなど いろいろなものが研究されています。

クソゲーはふたを開けた瞬間に太陽光によってデータが消えるのですか?

いえ、だいたい紫外線照射用の窓にはフタがしてあって、 写真のフィルムのように消えてしまうわけではありません。 仮にふたを取ってあっても、太陽光ぐらいの紫外線では なかなか消えないかと。

クソゲーやインディーズCDはEPROMを使用してたら,そのデータも書き換えることが可能でしょうか?

クソゲーは可能でしょうね。 ただ、何を書き込むか?ということですが・・・ CD-Rは、書き換えはできませんから、無理かと。

なぜデジカメで使用されているFlashメモリは多くの規格が存在するのでしょうか?

技術的と言うよりは経済的な理由(つまり各社の思惑)でしょうね。

マスクROMでプログラムをハード的に作成すると大きくなってしまいませんか?

いえ、1ビットあたりのトランジスタ数は最も少ないので、 一番小さくなります。

1億円のマスクROMはもっと低コスト化ができないのですか?

実はいまでもいくつか研究があって、 載せるデータに対応するマスクの枚数を減らすことで コストを下げたり、という方法があるようです。

量産を考えた場合,UV-EPROMよりもマスクROMの方が良いのですか?

相当数が出る製品だとそうでしょうね。

ROMはトランジスタを使うとありましたが,トランジスタを使うメリットは何ですか?

スイッチング(ON/OFF)ができるから、でしょう。

ソースに高電圧を加えるということは,耐久性に問題はありませんか?

そのあたりの対策のために素子構造に少し工夫があります。 (電界が集中するドレイン端の不純物密度を変えて、電界の集中をやわらげる、など)

マスクとは何ですか?

集積回路をつくるときに、ウエハ上に転写するトランジスタや配線のパターンを 描いたもので、これを紫外線などで露光してウエハ上に転写して 回路をつくっていきます。

マスクROMのデメリットは?

いちいちマスクをおこさないといけないところでしょうね。

マスクROMと書込み型ROMでは寿命の違いがあるのでしょうか?

原理的にマスクROMには、読み出しだけですから寿命がありません。 UV-EPROMやフラッシュメモリだと、 データの保持期間は、だいたい10年程度のようです。 また書き換え(特に消去)のたびに少しずつ劣化するので、 書き換え回数にも制限があるようです。

マスクROMとUV-EPROMでは性能的にどちらが良いのでしょうか?やはり価格の高いマスクROMでしょうか?

読み出し速度、と言う意味では、ほぼ同程度のようです。 消費電力などは、マスクROMのほうが少なくしやすいでしょうね。

マスクROMはなぜ,使用数が非常に多いメモリに限定するのですか?

印刷とコピーの違いと同じで、マスクROMは、一度、版(マスク)を起こさないと いけないのですが、そのあとは安く作れます。 ただしこの版(マスク)を起こす値段がかなり高いのです。

ROMにも書き換え可能なものがあるとは知りませんでした.

まあたしかに本来の意味では、ROMは書き換えはできないはずなんですが、 講義中にもお話したように、広義には不揮発性メモリのことをさすようです。

ファミコンのソフトはセーブデータが頻繁に消えましたが,これはROMの性能の問題だったのでしょうか?

いえ、セーブデータは、頻繁に書き換えをしますから、 SRAMを使っているんじゃないですかね。 SRAMは、データを保持するだけだとほとんど電力を消費しないので、 ボタン電池のような小型の電池でも値を保持できます。 この電池が消耗していたんじゃないでしょうか。

CD-R・RWの場合はどのようなROMを使用しているのか?

CD-Rなどは光学メモリで、レーザ光をあててその反射率で 0・1を読み出します。 ですから半導体メモリとは原理的に異なります。

ホットエレクトロンとは何ですか?

非常にエネルギーが高い電子、つまり速度(運動量)のお大きい電子のことです。

浮遊ゲートは必ず存在するのですか?

UV-EPROMやフラッシュメモリなどでは必要ですね。

浮遊ゲートを持つMOSトランジスタの構造がよくわからないです?

動作原理をちゃんと理解しようとすると 量子力学までさかのぼってしまので、 だいたい、でいいです。

マスクROMは、データ線につながっているトランジスタの有無で0, 1を記憶しているということですよね?

そういうことです。 またはトランジスタの有無以外にも、トランジスタのしきい値の高低や トランジスタはあってもデータ線との接続の有無で 記憶する方法もあります。(Webページ参照)

先生,クソゲーが好きなのですか?

いえ、そういうわけでは・・・ 昔はいくつか、つかまされましたが・・・

ゲームの話をもっと聞きたかったです.HPにも載せてください.

いやあ、ああいうことは、まあ。

図の意味がいつも分からなくなるので復習が必要だと思った.

ぜひがんばってください。

ROMの種類やメリットが分かりやすくてよかった.

今日の講義内容は興味があったことで聞けて面白かった.

不揮発性にするためにデータを回路として作りこむことが出来るということがわかった.

クソゲーの話が楽しかった.

ROMの講義は面白かった.

それぞれのROMの長短の特徴を理解することが出来た.

浮遊ゲートがとても重要な役割をしていて興味が湧いた.

フラッシュメモリなど,メモリに対する考えというのは結構複雑で難しかった.

ゲームの話など,実例が分かり,理解しやすかった.

クソゲーにUV-EPROMを使用しているところが興味深かったです.

UV-EPROMで量子効果(トンネリング)の使い道を知って新鮮だった.

とても有意義な授業でした.テストがんばります.

半年間ありがとうございました.

全体を通して分かりやすい授業でした.きちんと復習してテストにのぞもうと思います.

どうもありがとうございます。

テストでは手書きのノート以外持込できないということなので,配布プリントを書き写す作業をしますが,時間の無駄な行為に思えます.

その作業をしないと、一度もあなたの頭の中を通らずに 終わってしまう可能性があるわけです。 いくら、いざとなったら調べればよい、といっても、 一度は頭の中を通しておかなければ、 こういうことがあった、ああいうことがある、ということを 本当に自分のものにできないと考えます。 そのため、手書きノートのみ持込可としました。 ただし講義のときは、時間が限られているので、資料として配布しました。

クソゲーとクソ映画は見たくないです.

まったく同感です。 が、そういうのがあるからこそ、そうじゃない作品が生まれるんでしょうね。

EEPROMも消去に時間がかかるというのはメリットになっているのかと思った.

どうでしょう。使う側からすると、消したくなければフタをしておけばよいので、 消去に時間がかかるのは、なかなか不便そうです。

UV-EPROM,EEPROMの仕組みについてもう少し詳細に知りたかった.

すいません、時間があまりとれませんでした。

トンネル効果を理解していなかったので,トンネル効果を利用するとなぜ,消去,書込みに時間がかかるのか分からなかった.

トンネル効果が確率現象であるため、 ときどきしか起こらないから、ですね。

テストは何とぞお手柔らかに...

まあそれなりに・・・
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