Marchant dans les pas de scientifiques de l’université d’Oxford, des chercheurs d’IBM ont peut-être ouvert le chemin vers une mémoire universelle, qui combinerait les avantages de la DRAM (volatile mais rapide) et de la mémoire Flash (moins rapide mais non volatile), sans pour autant se heurter aux problèmes de densité que rencontrent aujourd’hui ces deux technologies. En effet, leur finesse de gravure (< 30 nm) devient tellement petite qu'elle commence à avoir un impact sur la qualité du stockage.
La solution que propose IBM est une mémoire à changement de phase (Phase Change Memory) basée sur du verre de chalcogénure, qui est plus ou moins le même que l’on utilise pour stocker des données sur les CD/DVD réinscriptibles. En effet, ce matériau a une propriété très intéressante: il change de structure en fonction de la température. Soumis à un pic de chaleur à plus de 600°C, le verre fond et devient amorphe. Si on le chauffe un peu plus longtemps à 400-500°C et qu’on le laisse refroidir un peu plus lentement, il devient cristallin.
Les propriétés physiques de ces deux états diffèrent non seulement au niveau optique (d’où leur usage dans les DC/DVD), mais aussi électrique: plus le verre est amorphe, plus sa résistance est grande. De plus, ces états sont plus ou moins stables dans le temps, permettant donc de créer de la mémoire non volatile.
Trois bits par cellule
Cela fait quelque temps que les chercheurs expérimentent avec le verre de chalcogénure. La principale avancée d’IBM est d’avoir réussi à créer de façon stable 8 états différents correspondant à 8 niveaux de tension. Ce qui permet donc de coder 3 bits par cellule de stockage, contre un ou deux auparavant. IBM a montré la faisabilité technique d’une telle mémoire en créant une puce expérimentale. « C’est une étape importante car cette densité ramène le coût de la PCM bien en dessous de la DRAM et proche du Flash », explique Dr. Haris Pozidis, co-auteur de l’étude, dans un communiqué.
Autre avantage : une telle mémoire pourrait garder les données pendant au moins 10 jours et supporterait plus d’un million de cycles de lecture/écriture. A titre de comparaison, la mémoire Flash est capable de garder les données pendant une dizaine d’années (en théorie), mais ne supporte que quelques milliers de cycles de lecture/écriture.
Côté rapidité, la mémoire PCM se situe entre le Flash et la DRAM. Les cas d’usages seraient dès lors multiples. « Le système d’exploitation d’un smartphone pourrait être stocké sur PCM, permettant à l’appareil de se lancer en quelques secondes. Dans les entreprises, des bases de données entières pourraient être stockées sur PCM pour permettre un traitement des données à haute vitesse pour les applications en ligne, comme les transactions financières », souligne IBM dans un communiqué.
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