Perda de dados em EPROM

Assim como nós, apreciadores dos computadores clássicos, envelhecemos, o mesmo acontece com os equipamentos pelos quais temos tanto carinho. Dos componentes eletrônicos, os capacitores eletrolíticos são os que mais rapidamente se degradam. 

Os semicondutores têm vida útil que depende das condições em que operam, sendo um dos fatores mais importantes a temperatura. Em geral, têm durabilidade extremamente grande. Porém as EPROMs - memórias eletrônicas não voláteis apagáveis e programáveis - há chances de perda de dados com o tempo, conhecido como bit rot (literalmente, apodrecimento de bit). Uma descrição sobre este fenômeno pode ser encontrada aqui.

Fonte: Wikipédia

Cada célula (bit) é constituída por um transitor (FET) que conduz ou não, dependendo da tensão aplicada no terminal porta (gate). Como a porta é eletricamente isolada, numa EPROM nova os FETs não conduzem; nesta situação, o estado lógico para todos os bits é igual a 1.

Para fazer com que o FET conduza, é necessário injetar carga elétrica na porta. Para vencer o isolamento da porta, aplica-se uma tensão elevada conhecida como voltagem de programação (V_PP). Portanto a gravação de uma EPROM consiste em aplicar esta tensão nas portas dos transistores, para que sejam injetados elétrons nas células que se deseja mudar o estado lógico. Uma vez que a carga elétrica é injetada, fica presa na porta por causa do isolante e o FET passa a conduzir, produzindo o nível lógico 0 durante a leitura.

Entretanto não existe um isolante elétrico perfeito e, com o tempo, os elétrons vão escapando da porta do FET. Este processo pode ser acelerado quando se irradia luz ultravioleta, fenômeno aproveitado para apagar o dispositivo. Outro fator que acelera a descarga da porta é a temperatura.

Mesmo que se tampe a janela de quartzo da EPROM e opere em temperaturas amenas, a descarga ocorre lentamente, até chegar um ponto que o FET deixa de conduzir. Na prática, isto significa que dados com valores de bit iguais a 0 serão modificados para 1 ao longo do tempo.

Eu não detectei um problema deste tipo ainda, mas pode ser porque nunca procurei. Tal qual espada de Dâmocles, nunca sabemos quando uma EPROM acabará perdendo seu conteúdo. Com as nossas peças de coleção atravessando as décadas, corre o risco de um ou mais bits de EPROM ou OTP (um tipo de EPROM sem a janela de quartzo) mudarem, com consequências imprevisíveis.

Numa ROM cujo conteúdo é definido previamente na fábrica, durante a confecção da máscara fotolitográfica a ser aplicada no wafer de silício, este problema não ocorre. Desde que seja utilizada dentro das condições especificadas, tem durabilidade indefinida. A ROM do TK90X, segundo o respectivo datasheet, parece ser deste tipo.