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Retour sur le futur des mémoires

1 : Introduction 2 : FeRAM : Une réalité de fer 3 : MRAM : la mémoire qui attire 4 : MRAM (suite) : aimant ou pas aimant ? 5 : IBM Millipede ou la mémoire mille pattes 6 : PRAM : la mémoire en phase avec les données 7 : Z-RAM : un bien dans un mal 9 : Conclusion

NRAM : ou le rêve des nanotubes de carbones

La NRAM pour Nano-RAM est le fruit des recherches menées par Nantero, une firme américaine. Cette mémoire est donc propriétaire. Elle utilise les caractéristiques des nanotubes de carbones qui permettent de réduire considérablement la taille d’une puce et donc d’accroître la capacité d’un module.

Mettre à contribution les nanotubes de carbone

Chaque cellule est composée d’un certain nombre de nanotubes suspendus à 13 nm au-dessus d’une électrode. Une minuscule goutte d’or est déposée aux extrémités des tubes afin de servir de terminal électrique. Une deuxième électrode est positionnée en dessous de la première à environ 100 nm de la surface. Lorsqu’un courant passe entre les deux électrodes, les nanotubes se trouvent attirés vers l’électrode supérieure pour venir rentrer en contact. Dans le cas où il n’y a pas de courant entre les deux électrodes, les nanotubes de carbone restent suspendus dans les airs. Pour savoir si les nanotubes touchent ou non l’électrode supérieure, une tension est envoyée entre le terminal et l’électrode supérieure. Si le courant passe, cela signifie que les nanotubes sont en contact avec l’électrode supérieure et l’on renvoie la valeur 1. Si le courant ne passe pas, les nanotubes sont suspendus et l’on renvoie la valeur 0.

On peut se demander si les nanotubes ne risquent pas de casser lorsqu’ils viennent se coller à l’électrode supérieure. En fait, la pression mécanique qui pourrait surgir du fait de ce déplacement est annulée en raison de la force de Van der Waals. Ce terme désigne la force qui vient s’ajouter à la force purement électrostatique présente entre des dipôles permanents et qui attire les nanotubes de carbone vers le dipôle supérieur. La valeur 0 et la valeur 1 sont donc des positions dites stables, car il n’y a aucune tension mécanique sur les nanotubes. Le tube restera donc tranquillement en position 1 ou 0. Il est donc relativement imperméable à l’interférence extérieure comme les radiations qui peuvent venir perturber d’autres mémoires comme la DRAM.

La mémoire non volatile du futur ?

Cela signifie aussi que la NRAM n’a pas besoin d’être rafraîchie. Une fois que le nanotube est sur le dipôle supérieur, il y reste. Enfin, cette architecture est plus favorable à l’augmentation de la finesse de gravure que celle de la DRAM et demande moins de courant pour l’écriture de données tout en ayant des vitesses similaires à la SRAM. La faible énergie requise pour la lecture et l’écriture assure enfin une durée de vie quasi infinie et une consommation qui pourra satisfaire les produits mobiles. On comprend vite l’universalité de cette mémoire. Comme nous vous le faisions savoir dans notre actualité « NRAM : la mémoire à nanotubes de carbones », la NRAM se heurte à deux obstacles : la production de nanotubes exempts d’impuretés métalliques est difficile, tout comme le contrôle du positionnement des tubes sur les wafers de silicium. Selon Nantero, ces problèmes sont résolus. Par exemple, pour se débarrasser d’un tube de carbone pointant dans la mauvaise direction elle affirme qu’elle lui suffit de zapper ce tube à l’aide d’un rayon d’électrons. Nantero aurait produit des modules gravés en 22 nm, mais aucune date de lancement n’a été évoquée.

Sommaire :

  1. Introduction
  2. FeRAM : Une réalité de fer
  3. MRAM : la mémoire qui attire
  4. MRAM (suite) : aimant ou pas aimant ?
  5. IBM Millipede ou la mémoire mille pattes
  6. PRAM : la mémoire en phase avec les données
  7. Z-RAM : un bien dans un mal
  8. NRAM : ou le rêve des nanotubes de carbones
  9. Conclusion