Mieux que la technologie NAND : développement d'une mémoire rapide et économique

Ce sont les propriétés ferroélectriques de l'hafnium, combinées à d'autres éléments, qui en font un matériau prometteur pour les cartes mémoire et les disques SSD.

Au lieu d'adresser des segments individuels avec des impulsions électriques comptées, comme c'est le cas avec la flash NAND, par exemple, le semi-conducteur présenté peut changer sa polarisation lorsqu'un champ électrique est appliqué. Ce principe permet un accès beaucoup plus rapide et donc beaucoup plus efficace aux différentes zones de la mémoire morte.

Seule la largeur de bande de la tension appliquée était auparavant trop faible. En ajoutant de l'aluminium à l'oxyde de hafnium utilisé, cette fenêtre de tensions possibles a pu être étendue de 2 à 10 volts.

Cela devrait permettre de construire des cellules à quatre niveaux (QLC) qui stockent 4 bits dans chaque transistor. Cela signifie qu'un total de 16 états différents peut être stocké dans une seule unité. Avec cette architecture, plusieurs téraoctets de données peuvent être stockés sur les plus petites puces. Sur un disque SSD approprié, ce serait finalement beaucoup plus.

Outre l'accès beaucoup plus rapide à ces informations, la tension requise est également inférieure à celle de la flash NAND. Au lieu des 18 volts nécessaires auparavant, le système fonctionne avec les 10 volts susmentionnés. Cela permet de réduire encore davantage la consommation d'énergie nécessaire à l'écriture et à la lecture.

Les premiers tests d'endurance montrent à quel point le développement pratique a déjà progressé. Selon l'étude, un million d'accès ont déjà été effectués avec les différentes cellules. Ce n'est pas un hasard si la recherche est cofinancée par Samsung.

Un seul problème subsiste, celui du hafnium utilisé. Aussi prometteuses que soient les propriétés électriques de l'élément utilisé ici sous forme d'oxyde d'aluminium et de hafnium, celui-ci est rare. Bien qu'il soit plus courant que l'or, il ne s'agit pas d'un minéral pur.

Il se trouve en effet à l'état de traces infimes dans d'autres minéraux et est donc extrêmement difficile à extraire. En effet, il suffit d'une couche d'un peu moins de 25 nanomètres d'épaisseur par cellule. Si aucun matériau de substitution n'est trouvé d'ici là, la mémoire extrêmement rapide, grande et super efficace pourrait également devenir très coûteuse.