BIOSのROMチップがCMOSテクノロジーを使用して作られていないのはなぜですか？

BIOS / CMOSのコンピューターハードウェアコースを読んでも、BIOSのROMチップがCMOSテクノロジーを使用して構築されていない理由、およびそれを「CMOS」と呼ばれる別のチップに接続して、構成情報。

これは講義ノートからです：

プログラムはシステムBIOSチップに保存され、変更可能なデータはCMOSチップに保存されます

ハードウェアのCMOSグループ：一般的で必要なハードウェア（変更される可能性があります– RAM、ハードドライブ、フロッピードライブ、シリアルおよびパラレルポート）

BIOSはフラッシュメモリに格納されており、CMOS MOSFETテクノロジは他の実装と比較して消費電力が少ないことを知っています。

他のストレージデバイスのように、CMOSを使用しないのはなぜBIOS ROMだけなのですか？正確には何が利点ですか？また、BIOS構成情報を「CMOSチップ」ではなく独自のROMチップに保存できないのはなぜですか。

実装テクノロジと、機能に関する口語的な用語を混同しています。

CMOS-Complementary Metal Oxide Semiconductor-は、NチャネルとPチャネルの両方の電界効果トランジスタを使用してロジックと関連回路を作成する方法です。その特徴的な特性の1つは、非常に低い静的電力消費です。電力は、状態を変更するときにのみ使用されます。その結果、CMOSスタティックメモリチップはバッテリーで何年もその内容を保持でき、半永久的な情報を保存するのに便利な場所です。

BIOSおよび関連する起動コードは、伝統的にPROMまたはEPROMデバイスに格納されていました。IBM PC時代のEPROMは通常、NMOSなどのプレCMOSテクノロジーで作られていましたが、重要な違いは、これらをコンピューターにインストールした場合、通常は書き込みができず、特別なプログラマーだけが書き込めたことです。さらに、現在の多くのシステムとクローンではEPROMが使用されていましたが、IBM-PCの実際の製品バージョンでは、安価な再プログラム不可能なPROMが使用されていました（ピン配置は通常、使用時に互換性がありました）。

次に、PC-AT設計は、カスタマイズ可能な設定を保存するためのバッテリバックアップ付きCMOSメモリ、および（おそらく同じデバイス内に）永続的なリアルタイムクロックを追加しました。これは、口語的にCMOSと呼ばれるようになりましたが、もちろん、当時急速に普及しているチップテクノロジーによって可能になった特定の用途にすぎません。

もちろん今日では、BIOSにパラレルE / PROMを使用するのではなく、シリアルNORフラッシュを使用して、実行のために内容をより高速なRAMに転送します。最新のFLASHチップは、実際にはCMOSから派生したテクノロジーで作られています。そして、それらは通常、回路で再プログラムすることができます。半永久的な構成情報をバッテリーバックアップ付きRAMまたは再プログラム可能なフラッシュに格納するかどうかは、システム設計者次第です。エンドユーザーまたはブート後のオペレーティングシステムでは、区別の実際の可視性がほとんどない場合があります。

ただし、設定にフラッシュを使用する場合でも、通常はバッテリーで動作し続ける低電力のリアルタイムクロックが存在します。

PCが最初に発明された当時、PC上のロジックのほとんどは電力を消費するNMOSチップとTTLチップでした。CMOSは非常に新しいものであり、それを使用したPC内の唯一の回路は、構成RAMやリアルタイムクロックなど、電源がオフのときにバッテリーで実行する必要があるものに関連付けられていました。

今日では、ロジックのほとんどすべてがCMOSであり、電力を消費するCPUとBIOSを保持するフラッシュEEPROMを含みます。したがって、ある意味では、あなたの質問は無効な前提に基づいています。フラッシュEEPROM は CMOSです。ただし、何らかの理由で、PCの「CMOS」という用語は、依然としてRAMおよびRTC機能のみを指します。

BIOSが不揮発性フラッシュではなく揮発性RAMに保存されていない理由を尋ねるのは、バッテリーが故障しているためであり、BIOSを消去すると、コンピューターが効果的に「ブリック」され、特殊なハードウェアが必要になります。

「CMOS」の頭字語の2つの使用法を混同していると思います。完全に相補型MOSトランジスタ技術で構築されたチップがあります。実際、最近のほとんどすべてのチップは、フラッシュチップ上のデジタル制御回路の多くを含め、この方法で構築されています。

一部の設定とバッテリーが接続されたリアルタイムクロックを保存したチップを参照する最初の日以来、CMOSの他の用途はPC業界で続いています。当時（80年代初頭）、PCの大規模なチップの大部分はNMOSテクノロジーで、その他のロジックチップはバイポーラトランジスタロジック（TTL、LSTTLなど）でした。使用された唯一のCMOSチップはRTCチップであり、「CMOS」として知られるようになりました。

最近では、RTCはPCアーキテクチャデバイス上の個別のチップではなくなりました。代わりに、マザーボードのチップセットに組み込まれています（偶発的に相補型MOS回路で製造されています）。最近のBIOSが、チップセットのRTC部分にあるバッテリーでバックアップされたレガシーRAMを使用して設定を保存することはまれです。代わりに、BIOSはSPIフラッシュストレージデバイスの数ページを使用して、不揮発性の方法で設定を保存します。そのため、バッテリーが消耗したり切断されたりすると、PCで失われる設定が最小限に抑えられます。バッテリーの電源を切ると失われる最小限の設定は、チップセットの電源投入とリセットの動作を制御する特定の設定であり、実際にはバッテリー駆動のRAMセルには保存されず、コインから電源が供給される特別な低電力フリップフロップラッチに保存されますセルバッテリー。

/superuser/989499/what-does-a-cmos-chip-look-likeも参照してください。これにより、元のMC146818データシートへの便利なリンクが提供されます。

このチップはメモリマップされ、64バイトの場所を提供しました。これらのうち14個は時計用で、残りは汎用RAMのままにしておきます。リアルタイムクロックの動作を維持するために、PCの電源が切れている間、チップ全体がバッテリーで駆動されていました。