Du nouveau du côté des mémoires magnétiques
NY Creates*, le CEA-Leti et Spintec** viennent de signer un accord de partenariat, pour produire à l’échelle industrielle des mémoires magnétiques de dernière génération, les SOT-MRAM.
La mémoire magnétique MRAM (pour Magnetic Random Access Memory) est une technologie de mémoire non volatile qui promet de révolutionner le stockage de données. « Plutôt qu’à la charge électrique, la spintronique s’intéresse au spin de l’électron, une propriété quantique que l'on peut comparer à un moment magnétique intrinsèque, afin de transporter et de manipuler l’information, explique Liliana Prejbeanu, enseignante à Grenoble INP - Phelma, UGA et chercheuse à Spintec. Contrairement aux mémoires RAM conventionnelles qui nécessitent une alimentation constante pour conserver les données, la MRAM utilise des propriétés magnétiques pour stocker l'information même lorsque l'alimentation est coupée. »
Les mémoires magnétiques à « couple spin-orbite » (SOT-MRAM, pour Spin-Orbit Torque Magnetic Random Access Memory) sont la 4ème génération de mémoires magnétiques, conçues selon la technologie SOT (Spin-Orbit Torque). A la fois endurantes, ultrarapides et dix fois moins énergivores que leurs prédécesseures, elles pourraient remplacer efficacement les mémoires RAM (Random Access Memory) actuellement utilisées dans le cache des ordinateurs. Le concept de SOT-MRAM est étudié depuis plus de dix ans au laboratoire Spintec, une unité de recherche commune entre l’UGA, le CEA et le CNRS.
De nombreux avantages
Le problème majeur des mémoires magnétiques comme la STT-MRAM (Spin Transfer Torque), adoptée par les grands industriels et actuellement en production, est qu’elles ne peuvent être à la fois endurantes (c’est-à-dire écrites un grand nombre de fois) et rapides, pour des raisons de physique intrinsèque, ce qui limite leur déploiement sur le marché de la mémoire embarquée. Les principaux avantages de la SOT-MRAM sont donc une vitesse d'écriture et de lecture élevées, une grande endurance (nombre de cycles de lecture/écriture), et une rétention des données à long terme sans alimentation. « Ces caractéristiques font de la SOT-MRAM une candidate idéale pour remplacer ou compléter les technologies de mémoire existantes dans des applications allant des appareils mobiles aux centres de données. »
La technologie de la mémoire SOT a été développée à Spintec, et une collaboration avec le CEA-Leti permet à présent de l’intégrer à d’autres composants (transistors etc) pour réaliser des circuits. « Nous avons fait des preuves de concept en laboratoire, mais devons maintenant passer à l’échelle industrielle. Or, nous n’avons pas les capacités de production nécessaires sur nos plateformes académiques. » Le partenariat avec NY Creates se concentrera dans un premier temps sur la recherche et le co-développement de dispositifs de type SOT-MRAM, afin de les utiliser pour stocker les données informatiques dans la mémoire embarquée et pour évaluer de nouveaux concepts de calcul. Ces dispositifs seront produits à l'échelle de la plaquette de 300 mm, le format industriel standard sur lequel sont produites les puces électroniques.
* New York Center for Research, Economic Advancement, Technology, Engineering, and Science
**CEA-Irig, CNRS, UGA, Grenoble INP - UGA