PROM and its usage in memory system in Hindi
Makhanlal Chaturvedi University / BCA / Fundamentals of Computer and Information Technology
Types of Memory in Computer System – PROM, EPROM, EEPROM, Flash & Cache Memory Explained
Types of Memory in Computer System – PROM, EPROM, EEPROM, Flash & Cache Memory Explained
PROM and its Usage in Memory System in Hindi
Programmable Read-Only Memory (PROM) एक non-volatile chip होती है जिस पर data सिर्फ़ एक बार लिखा जा सकता है। फ़ैक्ट्री से यह chip blank आती है और user इसे programmer machine से burn करता है। यह प्रक्रिया “फ्यूज़ blowing” कहलाती है, क्योंकि हर bit एक छोटे-से फ्यूज़ द्वारा permanent रूप से 0 या 1 में बदल दी जाती है। एक बार programmer से data डालने के बाद PROM ठीक वैसी ही रहती है जैसे Mask ROM, यानी power off होने पर भी information बनी रहती है।
- शुरू-में PROM का प्रयोग microcontroller-based devices और पुराने BIOS chips में किया जाता था, जहाँ firmware बार-बार बदलने की ज़रूरत नहीं पड़ती थी। दो लाइनों में समझें तो यह स्थायी storage का सस्ता विकल्प था, लेकिन एक-बार लिख जाने के बाद संशोधन असंभव बन जाता था, इसलिए flexibility कम थी।
- PROM की सबसे बड़ी मज़बूती इसकी non-volatile nature है; फिर भी, modern development में इसे बहुत कम use किया जाता है, क्योंकि hardware upgrade या bug-fix के लिए नया chip लगाना पड़ता है। दो लाइनों में कहें तो maintainability की कमी और erase न होने की सीमा ने इसे धीरे-धीरे EPROM एवं EEPROM से रिप्लेस कर दिया।
EPROM and EEPROM Memory Explained in Hindi
Erasable Programmable Read-Only Memory (EPROM) और Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory (EEPROM) दोनों PROM के advanced versions हैं, जिनमें data को erase और re-program किया जा सकता है। हालाँकि दोनों का erase mechanism अलग है—EPROM ultraviolet light से और EEPROM purely electrical method से। नीचे दिए गए table में आप दोनों के बीच के प्रमुख अंतर विस्तार से देख सकते हैं।
| क्र.सं. | विशेषता | EPROM | EEPROM |
|---|---|---|---|
| 1 | Erase Mechanism | ऊपर बने quartz window से UV light लगभग 20 मिनट तक देकर पूरी chip erase करनी पड़ती है, इसलिए selective erase संभव नहीं। | हर cell को electrically bias करके milliseconds में erase किया जा सकता है; selective byte erase भी संभव है। |
| 2 | Re-program Cycle | लगभग 100–200 cycles; UV exposure material को degrade करता है, इसलिए life सीमित होती है। | एक सामान्य EEPROM 10,000 से 1,000,000 लेखन-मिटाएँ सह सकता है, जो firmware updates के लिए ideal है। |
| 3 | Package Cost | UV-window वाली package महँगी, पर bulk production में सस्ती; साथ-ही programmer एवं UV eraser अलग से चाहिए। | Windowless, sealed package के कारण overall compact और modern SMT boards के अनुकूल; external eraser की आवश्यकता नहीं। |
| 4 | Use-Case | पुराने video-game cartridges, 90’s-era motherboard BIOS, early embedded systems जहाँ occasional updates चाहिए। | Micro-controller-based products (IoT devices, automotive ECUs) जहाँ field-firmware upgrade बार-बार आवश्यक होता है। |
- दो लाइनों में EPROM समझें—यदि design में limited updates ही होने हैं और environmental seal ज़रूरी है, तब भी EPROM काम आएगा, पर erase के लिए chip निकालकर UV exposure देना पड़ेगा, जिससे downtime बढ़ता है।
- EEPROM flexible होने के साथ byte-level erase सुविधा देता है, इसलिए modern embedded projects में इसे ज़्यादा पसंद किया जाता है; firmware bug fix करना या configuration parameters store करना बेहद आसान हो जाता है।
Flash Memory and Cache Memory in Computer System in Hindi
Flash Memory मूलतः EEPROM का ही highly-optimized रूप है, जिसमें data blocks erase होते हैं न कि individual bytes। इसकी erase/write speed तेज़ है और cost प्रति bit कम, इसलिए यह SSD, USB drive, memory card इत्यादि mass-storage में standard बन चुका है। Cache Memory, दूसरी तरफ, SRAM पर आधारित extremely fast और थोड़ी-सी मात्रा में मौजूद वह memory है, जो CPU और comparatively धीमी main memory (DRAM) के बीच bridge का काम करती है। Flash और Cache का उद्देश्य बिल्कुल अलग है, फिर भी दोनों system performance को बेहतर बनाते हैं; नीचे मुख्य अंतर देखें।
| Aspect | Flash Memory | Cache Memory |
|---|---|---|
| Technology | NAND / NOR based non-volatile floating-gate cells | Static RAM (SRAM) volatile cells |
| Typical Size | GB से TB तक, large mass storage | KB से MB तक, small but ultra-fast |
| Latency | µs (micro-seconds) range; DRAM से धीमी | ns (nano-seconds) range; CPU clock के बेहद करीब |
| Primary Use | Operating System, multimedia files, application data इत्यादि लंबे समय के लिए store करना | Frequently accessed instruction और data को CPU को तुरंत उपलब्ध कराना |
| Volatility | Non-volatile – power off होने पर भी data सुरक्षित | Volatile – power off होते ही content मिट जाता है |
- Flash Memory दो लाइनों में—जब आपको portable या internal storage की ज़रूरत होती है जो shock-resistant हो, low-power consume करे और mechanical parts न हो, तब Flash सबसे उपयुक्त है; SSD ने traditional HDD को तेज़ data access देकर पीछे छोड़ दिया है।
- Cache Memory दो लाइनों में—CPU की clock speed इतनी तेज़ होती है कि वह DRAM access wait नहीं कर सकती; इसलिए L1, L2, L3 cache levels काम करते हैं ताकि instructions/data micro-seconds नहीं बल्कि nano-seconds में उपलब्ध हों, जिससे overall throughput कई गुना बढ़ जाता है।
Classification of Memory: Primary and Secondary in Hindi
Computer Memory को कार्य एवं access speed के आधार पर मुख्यतः दो वर्गों में बाँटा जाता है—Primary Memory और Secondary Memory। Primary में CPU के सीधे control में रहने वाली memories आती हैं, जबकि Secondary वो storage है जो bulk data लंबे समय तक सहेजकर रखता है। नीचे दी गई table में आप उनकी विस्तृत तुलना देख सकते हैं।
| Parameter | Primary Memory | Secondary Memory |
|---|---|---|
| Alternate Name | Main Memory / Internal Memory | Auxiliary Memory / External Memory |
| Components | RAM (DRAM, SRAM), Cache, ROM variants (PROM, EPROM, EEPROM) | HDD, SSD (Flash), Optical Disc, Magnetic Tape |
| Volatility | RAM volatile, ROM non-volatile – mixed nature | Mostly non-volatile for long-term retention |
| Access Speed | ns to µs range; extremely fast | µs to ms range; comparatively slow |
| CPU Interface | Directly addressable by CPU via system bus | Indirect access – data पहले Primary Memory में लाना पड़ता है |
| Capacity | MB से कुछ GB तक; limited due to cost | GB से कई TB; massive storage at lower cost per bit |
| Cost per Bit | High – reason for small size | Low – suitable for data archival |
- दो लाइनों में Primary Memory—CPU को instructions और immediate data चाहिए, इसलिए यह ultra-fast होती है; लेकिन high cost के कारण limited capacity में मिलती है, जैसे 16 GB DDR5 RAM या कुछ MB L3 Cache।
- दो लाइनों में Secondary Memory—user documents से लेकर operating system images तक सब कुछ यहाँ store रहता है; cost कम होने के कारण यह बहुत-सारी information संभाल सकती है, पर read/write latency अधिक होने से performance bottleneck बन सकती है अगर सही cache और buffering techniques न हों।
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