Sandisk relance la mémoire à changement de phase
Il semblerait que Sandisk travaille sur une mémoire non volatile à changement de phase sous la direction d’un cadre qui a géré l’activité de mémoire Optane basée sur 3D XPoint d’Intel.
Lorsque Sandisk a été séparée de la société de stockage de données Western Digital en février 2025, l’entreprise a déclaré qu’elle avait l’intention de fournir des produits de mémoire flash tout en poursuivant le développement de technologies de mémoire émergentes et perturbatrices.
Lors de la journée des investisseurs de Sandisk qui s’est tenue le 11 février, peu avant la scission, Alper Ilkbahar, le nouveau vice-président senior de la technologie de la mémoire, a décrit ce qu’il a appelé la mémoire matricielle 3D comme un développement futur pour l’entreprise. Avant de rejoindre Western Digital/Sandisk en février 2022, Ilkbahar travaillait chez Intel depuis septembre 2016, d’abord en tant que directeur général de la mémoire pour centres de données et, depuis octobre 2020, en tant que directeur de l’activité mémoire Optane.
Dans sa présentation, Ilkbahar a indiqué que Sandisk travaillait sur la technologie 3D Matrix Memory depuis 2017 et qu’elle était entrée dans une « phase de production » grâce à un partenariat avec l’IMEC (Louvain, Belgique) qui a débuté en 2024 sous le titre Project Neo. Ce partenariat se poursuit et vise à combler le « fossé entre le laboratoire et la fabrication », ce qui, selon Ilkbahar, est particulièrement nécessaire lorsque l’on travaille avec de « nouveaux ensembles de matériaux. »
Dans sa présentation, Ilkbahar n’a pas divulgué l’ensemble des matériaux ou la base opérationnelle de la mémoire matricielle 3D. Il n’a même pas indiqué qu’il s’agissait d’une mémoire non volatile, mais compte tenu de son propre passé chez Intel et du fait qu’il a révélé que la technologie était utilisée dans le cadre d’un contrat de développement du gouvernement américain pour une mémoire stratégique non volatile et résistante aux radiations, le changement de phase est manifestement une technologie en lice.
En outre, deux des diagrammes auxquels Ilkbahar a fait référence lors de la réunion montrent que la mémoire matricielle 3D présente des similitudes frappantes avec la mémoire 3D XPoint d’Intel, qui était non volatile et largement supposée être basée sur la technologie de changement de phase des chalcogénures.
Projection isométrique et vue en coupe de la mémoire matricielle 3D de Sandisk : Source : Sandisk via Youtube.
La pile de mémoire à double étage x-y-x à points croisés est l’une des similitudes. Une autre est l’ombre limitée en hauteur ou en forme de dôme tronqué dans la cellule de mémoire, une caractéristique potentielle d’un dispositif à changement de phase entraîné par la chaleur, bien que la faible résolution de l’image ne permette pas de conclusion. La mémoire vive magnétorésistive (MRAM) est également utilisée pour les mémoires résistantes aux rayonnements, mais la vue en coupe n’a pas l’apparence d’un dispositif MRAM. La combinaison des facteurs indique que la mémoire matricielle 3D est la continuation de la ligne de développement PCM et 3D XPoint.
Optane
La technologie 3D XPoint a été développée conjointement par Intel et Micron à partir de 2006 et a été officiellement annoncée en 2015. Elle était à la base de l’activité mémoire Optane d’Intel, qui a été officiellement arrêtée en juillet 2022 après des années de pertes financières et une adoption limitée par le marché.
L’activité Optane a entraîné une perte de 576 millions de dollars pour Intel sur des ventes de 392 millions de dollars en 2020, selon les documents financiers du 4e trimestre 21 de l’entreprise. Sur l’ensemble de la durée de vie du produit, de 2017 à 2022, et sans compter les nombreuses années de R&D, l’activité Optane pourrait avoir fait perdre à Intel plus d’un milliard de dollars. Optane a été spécifiquement exclu de l’accord conclu par Intel pour vendre ses activités de mémoire non volatile et de disques durs à état solide (SSD) à SK Hynix pour 9 milliards de dollars, annoncé en octobre 2020.
Dans sa présentation de Sandisk, Ilkbahar a déclaré : « En tant qu’inventeurs de la mémoire 3D XPoint, nous sommes très fiers de vous présenter une nouvelle architecture 3D innovante et évolutive visant à offrir des performances comparables à celles de la DRAM, avec une capacité quatre fois supérieure et un coût par bits deux fois moins élevé. »
Ilkbahar n’a pas précisé sa référence à 3D XPoint. Il a poursuivi : « Au cœur de cette technologie, nous disposons d’une nouvelle cellule de mémoire qui nous permet d’évoluer vers des architectures de réseaux denses. Au niveau du produit, nous avons l’intention d’attacher la mémoire à des points d’attache standard tels que les bus CXL. »
Ilkbahar a montré à l’auditoire que le véhicule de développement avec l’IMEC est une plate-forme de mémoire de 4 et 8 Gbits et un plan pour échantillonner les clients commerciaux avec des mémoires de 32 et 64 Gbits. Toutefois, aucun calendrier n’a été présenté pour ces développements.
Projet ANGSTRM
Le fait que la mémoire matricielle 3D soit une forme de mémoire à changement de phase est corroboré par le fait qu’en 2023, Western Digital/Sandisk a remporté un prix de 35 millions de dollars américains décerné par le laboratoire de recherche de l’armée de l’air pour développer une mémoire stratégique avancée de nouvelle génération résistante aux radiations dans le cadre du projet ANGSTRM. Le projet ANGSTRM a une durée de 54 mois et les travaux doivent être achevés en novembre 2028. Western Digital/Sandisk a été le seul lauréat parmi dix candidats.
Le projet ANGSTRM est chargé de développer une mémoire stratégique non volatile résistante aux radiations, avec une capacité de mémoire monolithique de 4 à 16 Gbits, une endurance de 10^9 à 10^12 cycles de lecture/écriture et une conservation des données de 10 à 15 ans.
Il est généralement admis que la PCM est l’une des meilleures technologies émergentes de mémoire non volatile pour démontrer la résistance aux rayonnements, car son fonctionnement est basé sur le changement de la phase du matériau plutôt que sur le stockage de charges plus facilement impacté. La MRAM convient également aux applications résistantes aux rayonnements, en particulier dans les environnements spatiaux, en raison de sa résistance inhérente aux rayonnements ionisants et à d’autres risques liés à l’espace.
Questions
Intel a renoncé à vendre Optane en raison des pertes subies, qui pourraient être liées aux coûts de fabrication et au faible rendement, ainsi qu’aux améliorations des technologies concurrentes, telles que la 3D-NAND et la DRAM empilée, sous la forme de mémoire à large bande passante (HBM). 3D XPoint a eu du mal à aller au-delà d’une configuration à deux étages, bien qu’un composant de deuxième génération à quatre couches ait été annoncé en août 2020.
Si la cellule de mémoire non volatile de la mémoire matricielle 3D est basée sur un matériau à changement de phase, un certain nombre de questions se posent :
- Quel est l’ensemble des matériaux ?
- Intel, Micron et/ou d’autres ont-ils concédé à Sandisk une licence de développement de la technologie ?
- La mémoire 3D Matrix diffère-t-elle de la mémoire 3D XPoint et, dans l’affirmative, comment ?
- Sandisk a-t-elle identifié les problèmes technologiques/de marché qu’Intel n’a pas été en mesure de résoudre ?
- Sandisk peut-il démontrer qu’il a résolu ces problèmes ?
Si la mémoire matricielle 3D est basée sur la RAM résistive, d’autres questions se posent :
- Quel est l’ensemble des matériaux ?
- Quel est le principe de fonctionnement ?
- Quels sont les modes de défaillance, les sensibilités opérationnelles et les problèmes de fiabilité ?
- Comment une mémoire non volatile à stockage de charge pourrait-elle être rendue résistante aux radiations à un niveau stratégique ?
Jusqu’à présent, on pensait qu’il n’y avait plus de fabricants de puces qui s’intéressaient à la mémoire à changement de phase pour des composants discrets de grande capacité, mais Sandisk pourrait bien être le dernier champion de la grande capacité pour une technologie qui a 55 ans d’histoire.
De son côté, STMicroelectronics a déployé la PCM pour des applications intégrées et robustes telles que les microcontrôleurs automobiles . Elle prévoit d’offrir la PCM intégrée sur un processus de fabrication FDSOI de 18 nm fourni par Samsung Foundry.
Sandisk a été contacté par eeNews Europe:ECInews pour confirmer ou infirmer que la mémoire 3D Matrix est une mémoire à changement de phase, mais la société n’a pas répondu à l’heure où cet article a été publié.
Autres articles:
La mémoire flash 3D atteint une vitesse d’interface NAND de 4,8 Gb/s
La startup Neo affirme que sa DRAM 3D offre une capacité 2D multipliée par 8
Si vous avez apprécié cet article, vous aimerez les suivants : ne les manquez pas en vous abonnant à :
