La mémoire IBM Racetrack pourrait être une réalité en 2020

IBM a donné une conférence de presse mercredi dernier portant sur ses mémoires du futur et pour la première fois, Big Blue affirme que sa Racetack pourrait être une réalité d’ici la fin de la décennie. De plus, d’ici trois ans des capacités de 1 Po pourront être stockées dans une surface égale à un rack 1U, toujours selon la firme.

Racetrack est prometteuse, mais sera-t-elle une réalité ou une autre Millipede ?

Nous vous présentions les progrès de la Racetrack d’IBM en décembre dernier. Pour rappel, cette mémoire repose sur un mécanisme différent des mémoires actuelles. Au lieu d’aller chercher le bit de données dans la cellule, comme c’est le cas aujourd’hui, il se déplace sur une piste de quelques dizaines de nanomètres d’épaisseur. Les chercheurs ont encore besoin de relever de nombreux défis et mieux comprendre son fonctionnement, mais les résultats publiés en décembre dernier permettent d’envisager une commercialisation dans cinq à sept ans, selon Big Blue. Nous parlons néanmoins d’un projet qui pourrait être abandonné ou utilisé à d’autres fins.

Ce ne serait pas la première fois qu’IBM travaillerait sur une mémoire qui ne verrait pas le jour. On se souvient de ses recherches sur la Millepede, une puce où les informations sont stockées dans des trous gravés dans un polymère fin. Les cellules mémoires sont écrites et lues par l’une des multiples branches d’un MEMS qui se promène sur la surface. La Millipede était prévue pour 2007, mais les coûts de production trop élevés ont finalement eu raison de son existence. La technologie n’est pas morte. Gerd Bining, chef du projet chez IBM, a déclaré durant la conférence IEEE de mai dernier que la firme travaillait toujours dessus, mais ne compte plus en faire la mémoire de demain. Big Blue recycle les technologies développées dans d’autres produits, comme les sondes utilisées dans les procédés lithographiques.

La MRAM d’IBM d’ici trois ans

Durant la conférence de mercredi dernier, IBM a aussi promis d’augmenter la densité des mémoires, sans donner plus de détails. Il a seulement parlé de « technologie magnétique », selon IDG qui rapportait l’évènement. Le fait que cette technologie arrive d’ici trois ans laisse penser qu’il travaille sur sa propre MRAM, ce qui n’aurait rien de surprenant. Nous savons qu’il s’est allié avec TDK pour son développement et qu’il a présenté un papier à l’IEDM (International Electron Device Meeting) en 2010 (cf. « IBM et Samsung parlent de STT RAM »).

Les choses évoluent très vite et la STT-MRAM pourrait commencer à concurrencer la mémoire Flash d’ici trois ans (cf. « Toshiba sortirait une STT-MRAM dans 3 ans »). Les recherches dans ce domaine se multiplient (cf. « Une nouvelle structure de MRAM ») et les fabricants montrent de plus en plus d’engouement pour cette technologie, ce qui est toujours bon signe.

Pour mémoire, la STT-MRAM repose sur le couple de transfert de spin (Spin-Transfer Torque en anglais) qui est un phénomène se présentant lorsqu’un courant polarisé en spin (qui contient des électrons ayant le même mouvement angulaire, NDLR) traverse la jonction tunnel magnétique, une structure composée de deux éléments ferromagnétiques séparés par une fine couche isolante. Comme le montre le schéma ci-contre, une des couches ferromagnétiques est dite piégée par un élément antiferromagnétique. Quoi qu’il arrive, sa polarité restera inchangée. L’autre couche est par contre libre et lorsque le courant polarisé traverse la jonction à effet tunnel, elle va adopter le spin des électrons envoyés, un phénomène connu sous le nom de Spin-transfer Switching. On va ensuite mesurer la résistance magnétique de la structure. Si elle est forte, cela signifie que les deux plaques ferromagnétiques ont des polarités opposées, ce qui représente un 0. Si elle est faible, les polarités sont identiques, ce qui est à un 1.