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MEMS : une mémoire vive mécanique sans transistor

ActualitéClassé sous :technologie , mémoire , RAM

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A force de miniaturisation, les systèmes micromécaniques, les fameux MEMS, rivalisent avec l'électronique. Une équipe coréenne vient d'en faire la démonstration en réalisant une mémoire non volatile dans lequel les bits d'information sont portés par des interrupteurs mécaniques et microscopiques. Mais c'est encore un peu lent...

Une mémoire MEMS (à droite) ressemble à un transistor (à gauche). La porte (G, Gate) commande le contact entre la source (S) et le drain (D) en pliant la lame vers le condensateur (D). © KAIST

Une mémoire MEMS (à droite) ressemble à un transistor (à gauche). La porte (G, Gate) commande le contact entre la source (S) et le drain (D) en pliant la lame vers le condensateur (D). © KAIST

 

Lors de la dernière édition de Tranducers, qui a réuni à Lyon les spécialistes mondiaux de la micromécanique, un institut de recherche coréen (Korea Advanced Institute of Science and Technology, KAIST) a fait sensation. En collaboration avec Samsung, l'une de ses équipes a mis au point un prototype de mémoire non volatile sans transistor. Celui-ci est remplacé... par un interrupteur mécanique, minuscule lame capable de se déplacer très légèrement sous l'effet d'une force électrostatique.

La lame isole ou connecte le condensateur qui retient la charge électrique. Le fonctionnement est similaire à celui d'une DRam, dans laquelle un transistor commande un condensateur, qui constitue la cellule mémoire retenant le bit d'information selon son état, chargé ou non. Cette belle réalisation illustre les avancées de la technologie des MEMS (Micro-Electro-Mechanical Systems).

Sous l’effet d’une charge appliquée à G, la lame s’abaisse et met en contact la source S et le condensateur (Capacitor) portant la charge électrique représentant le bit d’information. Crédit : KAIST

Performances encore modestes

Ce circuit présente l'avantage d'être non volatil... enfin presque car les auteurs de l'étude indiquent que le condensateur retient sa charge durant environ 280 heures. Les mémoires Flash des clés USB, qui retient l'information quasiment indéfiniment, font nettement mieux.

Mais le dispositif présenté à Lyon n'est qu'expérimental et présente d'ailleurs plusieurs autres inconvénients si on le compare aux classiques cellules mémoire de l'électronique. Le voltage nécessaire à l'écriture - 24 volts - est très élevé. La fréquence de fonctionnement n'atteint actuellement que 300 kHz, une valeur un peu ridicule par rapport aux mémoires électroniques. Enfin, la taille reste trop encombrante puisque, sur la puce présentée à Lyon, la cellule mémoire occupait une surface de 8 x 30 micromètres. Mais les chercheurs disent pouvoir faire beaucoup mieux, notamment faire grimper la fréquence à 1 GHz, une vélocité plus présentable. Quant aux dimensions, elles pourraient à l'avenir descendre à la même échelle que des mémoire DRam gravées à 45 nanomètres.

Après les procédés magnétiques et les nanotubes de carbone, la micromécanique ouvre donc une nouvelle voie pour concevoir la mémoire des prochaines générations d'ordinateurs...

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