Intel a tenu une conférence téléphonique sur le sujet de la mémoire à changement de phase, domaine touchant de nombreux domaines où la mémoire est présente, allant de la mémoire vive à la mémoire NAND Flash. Intel a en effet parlé d’une avancée majeure dans le domaine des mémoires, en collaboration avec la société Numonyx.

Le constat est qu’il devient difficile de réduire toujours plus la finesse de gravure et dès lors plus difficile d’offrir de plus grandes capacités. Les recherches du fondeur se sont alors orientées vers des technologies « scalables », à plusieurs couches. Intel et Numonyx parlent de la mémoire à changement de phase : PCM pour Phase Change Memory,  une nouvelle technologie de mémoire non volatile.

L’annonce du jour concerne les matrices de cellules mémoires PCM multicouches. Les chercheurs ont effectué la démonstration d’une première puce de test de 64 Mo où sont empilées plusieurs couches de matrices (arrays) de PCM. Les avantages de ce type de mémoire est triple : plus grande capacité, plus faible consommation et encombrement réduit. La puce démontrée est une cellule mémoire à intégration verticale, baptisée PCMS  pour Phase Change Memory and Switch. Elle se compose d’un élément PCM ainsi que d’une couche de commutation OTS (Ovonic Threshold Switch) dans le but de former une matrice de points de croisement (cross point array). En arrivant à empiler des couches de PCMS, on parvient à densifier la mémoire tout en conservant les caractéristiques de performances des PCM, chose de plus en plus difficile à obtenir avec les technologies mémoire classiques.

Plus en détail, et de manière plus technique, on peut voir les cellules mémoire comme se composant d’un élément de stockage et d’un sélecteur, empilés et regroupés en matrices. Intel et Numonyx sont parvenus à mettre au point un sélecteur OTS en couche mince et à deux terminaux, dont les propriétés physiques et électriques restent en adéquation avec les PCM lorsqu’on en multiplie le nombre. Avec la compatibilité des PCMS à couche mince, on peut à présent obtenir plusieurs couches de matrices mémoire de points de croisement. Après intégration à une vraie matrice de points de croisement, les matrices empilées sont associées à des circuits CMOS pour les fonctions de décodage, de captage et logiques.

Intel nous signale que l’on trouvera de plus amples renseignements sur celle nouvelle cellule mémoire, sur les matrices de points de croisement, sur l’expérience et ses résultats dans un article conjoint, intitulé « A Stackable Cross Point Phase Change Memory », qui sera présenté à l’occasion de l’édition 2009 de l’International Electron Devices Meeting de Baltimore (Maryland), le 9 décembre.

Concernant cette avancée, Al Fazio, Intel Fellow et Directeur du développement des technologies mémoire chez Intel affirme : « Nous continuons à développer le pipeline technologique pour les mémoires afin de faire progresser la plate-forme informatique. Les résultats de ces recherches nous encouragent dans nos travaux, car nous considérons que les futures technologies mémoire telles que celle des PCMS sont essentielles pour consolider le rôle de la mémoire dans les solutions informatiques ainsi que pour élargir les possibilités de gains de performances et de dimensionnement dans ce domaine. »

De son côté, Greg Atwood, Senior Technology Fellow chez Numonyx déclare : « Ces résultats sont extrêmement prometteurs. Ils montrent tout le potentiel de matrices mémoire plus denses et dimensionnables ainsi que les possibilités d’utiliser des produits PCM comme de la mémoire NAND. Or c’est là une donnée très importante, car les technologies classiques de mémoire flash sont en butte à certaines limites physiques et problèmes de fiabilité, alors même que la demande en mémoire continue d’augmenter à tous les niveaux, des téléphones mobiles jusqu’aux centres de données. »

Comme avec toute nouvelle technologie, les premières applications pratiques ne sont pas prêtes de voir le jour et il faudra de nombreuses années avant de la finaliser, sans oublier qu'elle devra faire face à des technologies alternatives, elles aussi en développement.

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