Une équipe de recherche, dirigée par le professeur Tetsuo Endoh de l’Université de Tohoku, a mis au point avec succès une STT-MRAM (spin-transfer torque magnetoresistive random access memory) d’une densité de 128Mb avec une vitesse d’écriture de 14 ns pour utilisation dans des applications de mémoire intégrée, comme le cache en IOT et AI. Il s’agit actuellement de la vitesse d’écriture la plus rapide au monde pour les applications de mémoire embarquée avec une densité supérieure à 100Mb et ouvrira la voie à la production en masse de STT-MRAM de grande capacité.
La STT-MRAM est capable de fonctionner à grande vitesse et consomme très peu d’énergie car elle conserve les données même lorsque l’alimentation est coupée. Grâce à ces caractéristiques, la technologie STT-MRAM devient de plus en plus populaire en tant que technologie de nouvelle génération pour des applications telles que la mémoire intégrée, la mémoire principale et la logique. Trois grandes usines de fabrication de semi-conducteurs ont annoncé que la production de masse à risque commencera en 2019.
La mémoire étant un composant essentiel des systèmes informatiques, des appareils de poche et du stockage, ses performances et sa fiabilité sont d’une grande importance pour les solutions d’énergie verte.
La capacité actuelle de la STT-MRAM est comprise entre 8Mb-40Mb. Mais pour rendre la STT-MRAM plus pratique, il est nécessaire d’augmenter la densité de la mémoire. L’équipe du Center for Innovative Integrated Electronic Systems (CIES) a augmenté la densité de mémoire de la STT-MRAM en développant intensivement des STT-MRAMs dans lesquelles les jonctions tunnel magnétiques (MTJs) sont intégrées avec CMOS. Cela réduira considérablement la consommation d’énergie de la mémoire intégrée, comme la mémoire cache et la mémoire eFlash.
Les JTM ont été miniaturisés grâce à une série de développements de processus. Pour réduire la taille de la mémoire nécessaire à une mémoire STT-MRAM à haute densité, les MTJs ont été formés directement sur des trous de passage – petites ouvertures qui permettent une connexion conductrice entre les différentes couches d’un dispositif semi-conducteur. En utilisant la cellule mémoire de taille réduite, le groupe de recherche a conçu une mémoire STT-MRAM de 128 Mo de densité et fabriqué une puce.
Dans la puce fabriquée, les chercheurs ont mesuré une vitesse d’écriture de sous-réseau. En conséquence, le fonctionnement à grande vitesse avec 14ns (au lieu de 60 ns pour la RAM actuelle) a été démontré avec une tension d’alimentation basse de 1,2 V. A ce jour, c’est la vitesse d’écriture la plus rapide dans une puce STT-MRAM avec une densité supérieure à 100Mb dans le monde.
Source :
Université de Tohokustyle
