PROM(プロム)とは | 意味や読み方など丁寧でわかりやすい用語解説

PROMは、Programmable Read-Only Memoryの略で、一度だけプログラム（書き込み）が可能な不揮発性メモリの一種である。不揮発性とは、電源が供給されていない状態でも内部に記憶されたデータが失われない性質を指す。PROMは工場出荷時にはデータが書き込まれておらず、ユーザーが専用の装置（PROMプログラマー）を使って一度だけプログラムを書き込むことができる。一度書き込まれたデータは、その後は読み出し専用となり、基本的に書き換えることはできない。この特性から、システムが動作するために必要なファームウェアや設定情報など、一度決定したら変更されることのないプログラムの保存によく利用されてきた。ROM（Read-Only Memory）の一種であり、電源を切っても内容が消えないため、システムの起動に必要なブートローダーや、各種デバイスの制御プログラムなどの格納に適している。

PROMの内部構造は、ヒューズと呼ばれる電気的な素子を利用してデータを記憶する方式が一般的である。各メモリセルには、情報を示す「0」または「1」の状態を決定するための小さなヒューズが接続されている。工場出荷時には、全てのヒューズが接続された状態（例えば「1」の状態）になっている。ユーザーがデータをプログラムする際には、PROMプログラマーと呼ばれる特殊な装置を使用し、書き込みたい特定のメモリセルに通常の動作電圧よりも高い電圧を短時間印加する。この高電圧によって、選択されたセルのヒューズが熱で溶断され、永久的に回路が切断される。ヒューズが溶断された状態が「0」を示す、といった形でデータが固定される仕組みだ。一度溶断されたヒューズは元に戻すことができないため、プログラムも一度きりとなる。この他にも、アンチヒューズと呼ばれる、通常は電気を通さないが、高電圧を印加することで導通状態になる素子を利用する方式も存在する。

PROMの主な用途は、開発段階でのファームウェアの保存や、少量生産の製品におけるプログラムの格納である。特に、新しいシステムの開発を行う際、プログラムがまだ確定していない段階でマスクROM（製造時にプログラムが書き込まれるROM）を製造すると、プログラムにバグが見つかった場合に全てのROMが使い物にならなくなるというリスクがある。PROMを使用すれば、開発者が試作段階でプログラムを書き込み、テストを行うことができる。プログラムに修正が必要な場合は、新しいPROMに書き直し、再びテストするというサイクルを回せるため、開発期間の短縮と開発コストの削減に貢献した。また、生産数が少ない製品では、マスクROMのように高額な初期費用をかけて専用のマスクを作成するよりも、PROMを使う方が全体的なコストを抑えられる場合があった。ASIC（特定用途向け集積回路）などのカスタムLSIの起動コードの格納や、組み込みシステムにおける固定プログラムの保存にも用いられた。

PROMの最大のメリットは、マスクROMと比較して開発の柔軟性が高く、製造のリードタイムが短い点にある。プログラムの設計が完了していなくても、空白のPROMチップがあればすぐにプログラムを書き込んで検証を開始できるため、開発のスピードアップが図れる。また、小ロット生産に対応しやすく、多品種少量生産のニーズに応えることができた。一度プログラムされた内容は、意図的に書き換えられることがないため、プログラムの安定性が高く、セキュリティ上の観点からも有利な場合がある。しかし、デメリットとしては、一度書き込んだら変更ができないため、誤ってプログラムしてしまうと、そのPROMチップは廃棄するしかなくなる点が挙げられる。また、大量生産においては、製造時にプログラムが書き込まれるマスクROMの方が、チップ単価が安く、コスト効率が良い。

PROMは、EPROM（Erasable Programmable Read-Only Memory）やEEPROM（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）、そして今日のフラッシュメモリといった、より高機能な再書き込み可能なROMの登場によって、徐々にその利用機会が減少していった。EPROMは紫外線照射によってプログラムを消去し、電気的に再書き込みが可能であったため、開発や試作段階での繰り返し利用に適していた。EEPROMは電気的にデータを消去・書き込みできるため、EPROMのようにチップを装置から取り外して紫外線を照射する必要がなく、さらに柔軟な利用が可能になった。そして、EEPROMの発展形であるフラッシュメモリは、より大容量で高速な書き込み・消去が可能となり、現代のコンピュータやモバイルデバイス、記憶装置の中核を担っている。PROMは、このような進化の過程における重要な一歩であり、開発者がプログラムをチップに直接書き込めるようにした先駆的なメモリ技術として、コンピューターの発展に大きく貢献した。その役割は現在の再書き込み可能な不揮発性メモリに引き継がれているものの、一度だけプログラムできるメモリという特性は、特定の用途において今でも有効な選択肢となり得る。