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La course à la densité est relancée

R. L.
La mémoire Flash va se heurter bientôt à des limites de miniaturisation. La mémoire résistive pourrait prendre le relais et accroître la densité de stockage tout en améliorant la vitesse d'écriture et la durabilité.

L'INNOVATION

Un ordinateur qui démarre instantanément et qui conserve ses données hors de courant. Telle est la promesse de la mémoire résistive (RRam pour Resistive randam access memory). Alors que les mémoires actuelles comme la Flash stockent l'information sous forme d'électrons, cette puce utilise le principe d'une variation de résistance.

- Plusieurs versions sont à l'étude. La mémoire à changement de phase (PCRam pour Phase change Ram) est la plus mature. Elle s'appuie sur un matériau qui change de résistance électrique en passant, par effet Joule, de l'état cristallin à l'état amorphe et inversement.

- La deuxième version est la CBRam (Conductive bridge Ram). La cellule mémoire associe deux électrodes séparées par un électrolyte. Sous l'effet d'une tension électrique, les électrodes se dissolvent dans l'électrolyte qui passe alors de l'état isolant à l'état conducteur. L'opération est réversible.

- Autre version : la OxRam présente la même structure que la CBRam où l'électrolyte est remplacé par un oxyde de métal qui passe de l'état isolant à l'état conducteur. La Memristor en développement chez HP en est une illustration. Elle combine deux matériaux : un isolant (TiO2) et un conducteur (TiOx). Le principe consiste à déplacer la limite entre les deux couches.

LES AVANTAGES

La RRam affiche tous les attributs de la mémoire idéale. Non volatile, elle conserve l'information sans courant électrique. Par rapport à la Flash, elle combine les avantages de la densité, de la rapidité et de la durabilité. Alors que la Flash ne pourrait descendre en dessous d'une gravure de 16 nm, la RRam devrait repousser la miniaturisation jusqu'à 10 nm. Elle offrirait des temps d'accès 100 fois plus courts et supporterait 1 000 fois plus de cycles d'écriture. Elle serait en plus moins chère à produire, avec 4 à 7 masques de fabrication de moins. Enfin, elle est adaptée à l'intégration 3D avec des circuits logiques, ce qui la rend particulièrement attrayante dans les applications embarquées.

LES DÉFIS À RELEVER

La PCRam pose encore des problèmes de fiabilité et de consommation électrique dus à son procédé d'écriture par effet Joule. La CBRam manque également de fiabilité. La OxRam présente un fonctionnement trop aléatoire, difficile à contrôler.

LES PIONNIERS

Dans la PCRam, Micron et Samsung avec des échantillons atteignant 1 Gbit

Dans la CBRam, la start-up américaine Adesto Technologies avec un prototype de démonstration de 2 Mbit, mais aussi Altis et le CEA-Leti en France, Infineon en Allemagne et Samsung en Corée-du-Sud

Dans la OxRam, HP, Samsung et Unity Semiconductor. En 2010, HP a conclu un partenariat avec le coréen Hynix pour l'industrialisation de la Memristor.

COMMERCIALISATION

2013 à 2016 selon la version.

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