{"id":446335,"date":"2024-03-18T17:17:21","date_gmt":"2024-03-18T16:17:21","guid":{"rendered":"https:\/\/www.eenewseurope.com\/?p=446335"},"modified":"2024-03-18T19:20:11","modified_gmt":"2024-03-18T18:20:11","slug":"la-memoire-a-selecteur-gagne-des-partisans-dont-sk-hynix","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.ecinews.fr\/fr\/la-memoire-a-selecteur-gagne-des-partisans-dont-sk-hynix\/","title":{"rendered":"La m\u00e9moire \u00e0 s\u00e9lecteur gagne des partisans"},"content":{"rendered":"

Un nouveau type de m\u00e9moire \u00e0 semiconducteurs, la m\u00e9moire \u00e0 s\u00e9lecteur unique (SOM) ou m\u00e9moire \u00e0 s\u00e9lection automatique (SSM), pourrait \u00eatre sur le point de rena\u00eetre des cendres de la m\u00e9moire non volatile 3D XPoint d’Intel, qui a \u00e9chou\u00e9.<\/h3>\n

IMEC, SK Hynix, Samsung et d’autres ont publi\u00e9 des documents techniques, des blogs et des articles de vulgarisation sur le sujet, qui pourraient \u00eatre adopt\u00e9s pour l’interconnexion Compute Express Link (CXL) ainsi que pour d’autres applications. Le CXL est utilis\u00e9 pour la communication \u00e0 grande vitesse entre les unit\u00e9s centrales de traitement (CPU) et la m\u00e9moire des p\u00e9riph\u00e9riques ou les acc\u00e9l\u00e9rateurs au sein des centres de donn\u00e9es et pr\u00e9sente donc un int\u00e9r\u00eat en raison du boom\/de la bulle de l’IA.<\/p>\n

Par cons\u00e9quent, les SOM ou SSM pourraient r\u00e9ussir dans des applications o\u00f9 d’autres technologies de m\u00e9moire \u00e9mergentes – les diverses formes de ReRAM \u00e0 l’oxyde de m\u00e9tal et la m\u00e9moire \u00e0 changement de phase – n’ont pas r\u00e9ussi \u00e0 s’imposer jusqu’\u00e0 pr\u00e9sent.<\/p>\n

La m\u00e9moire \u00e0 s\u00e9lecteur unique sera probablement bas\u00e9e sur des variantes des syst\u00e8mes de mat\u00e9riaux \u00e0 changement de phase des dispositifs \u00e0 s\u00e9lecteur de seuil d’Ovonic (OTS) qui ont \u00e9t\u00e9 utilis\u00e9s dans les m\u00e9moires 3D XPoint et qui sont utilis\u00e9s pour divers dispositifs ReRAM.<\/p>\n

L’alternative \u00e0 l’OTS est un transistor utilis\u00e9 comme s\u00e9lecteur de cellules de m\u00e9moire. Un transistor est un dispositif \u00e0 trois bornes qui occupe une surface suppl\u00e9mentaire par rapport \u00e0 l’OTS \u00e0 deux bornes. Par cons\u00e9quent, bien que les transistors puissent \u00eatre utilis\u00e9s avec des m\u00e9moires int\u00e9gr\u00e9es, une certaine forme de dispositif \u00e0 deux bornes est consid\u00e9r\u00e9e comme sup\u00e9rieure, voire n\u00e9cessaire, pour une m\u00e9moire discr\u00e8te et empilable.<\/p>\n

Un OTS est g\u00e9n\u00e9ralement une diode-commutateur au germanium-s\u00e9l\u00e9nium bas\u00e9e sur un point de croisement d’\u00e9lectrodes, de sorte qu’il peut \u00eatre plac\u00e9 sous ou au-dessus de la cellule de m\u00e9moire s\u00e9lectionn\u00e9e. Le s\u00e9lecteur joue un r\u00f4le cl\u00e9 dans la mesure o\u00f9 il s\u00e9lectionne la cellule de m\u00e9moire \u00e0 laquelle on s’adresse et emp\u00eache les \u00ab\u00a0chemins d\u00e9tourn\u00e9s\u00a0\u00bb \u00e0 travers le tableau qui contourneraient la cellule s\u00e9lectionn\u00e9e. Cependant, la recherche a montr\u00e9 que l’OTS pouvait remplir les fonctions de cellule de m\u00e9moire et de s\u00e9lecteur.<\/p>\n

Recherche<\/h4>\n

Dans un article d’introduction publi\u00e9 r\u00e9cemment dans EDN,<\/em> Daniele Garbin, ing\u00e9nieur R&D \u00e0 l’IMEC, et Gouri Sankar Kar, vice-pr\u00e9sident de l’IMEC charg\u00e9 des m\u00e9moires, \u00e9voquent l’av\u00e8nement du SoM (voir La promesse des m\u00e9moires OTS-only pour le calcul de nouvelle g\u00e9n\u00e9ration<\/a>) <\/em>.<\/p>\n

Les auteurs indiquent que lors de leurs recherches sur le m\u00e9canisme de commutation des s\u00e9lecteurs OTS SiGeAsSe, publi\u00e9es en 2021, les chercheurs de l’IMEC ont remarqu\u00e9 que la tension de seuil du dispositif OTS variait en fonction de la polarit\u00e9 de l’impulsion pr\u00e9c\u00e9dente.<\/p>\n

Cela a ouvert la voie \u00e0 la possibilit\u00e9 de cr\u00e9er des m\u00e9moires denses exclusivement OTS, m\u00eame si elles ne sont pas non volatiles. L’effet m\u00e9moire OTS-only, tel qu’il a \u00e9t\u00e9 observ\u00e9 \u00e0 l’\u00e9poque, a dur\u00e9 plusieurs heures, mais le rafra\u00eechissement p\u00e9riodique rend cette situation acceptable pour de nombreuses applications. Il est \u00e9galement signal\u00e9 que la conservation des donn\u00e9es sans alimentation \u00e9lectrique a \u00e9t\u00e9 consid\u00e9rablement am\u00e9lior\u00e9e dans d’autres dispositifs SOM. Un SOM non volatile est donc possible.<\/p>\n

La m\u00e9moire OTS uniquement pr\u00e9sente l’avantage \u00e9vident d’\u00eatre plus simple que la pile PCM-OTS utilis\u00e9e dans 3D XPoint. Elle devrait \u00e9galement n\u00e9cessiter un courant beaucoup plus faible que celui n\u00e9cessaire \u00e0 la commutation des cellules PCM, ce qui se traduira par une technologie de m\u00e9moire plus \u00e9conome en \u00e9nergie. Cela devrait \u00e9galement permettre l’empilement de matrices, ce qui \u00e9tait un probl\u00e8me avec la m\u00e9moire 3D XPoint en raison de la susceptibilit\u00e9 de la PCM \u00e0 la chaleur et \u00e0 la diaphonie thermique.<\/p>\n

Les auteurs rapportent que l’IMEC a fabriqu\u00e9 des m\u00e9moires OTS uniquement en utilisant le mat\u00e9riau SiGeAsSe entre les \u00e9lectrodes inf\u00e9rieures et sup\u00e9rieures en carbone sur des wafers de 300 mm de diam\u00e8tre. L’endurance est de 10^8 cycles avec des op\u00e9rations de lecture et d’\u00e9criture de 10ns et un courant d’\u00e9criture de <15 microamp\u00e8res.<\/p>\n

Ils ajoutent que des recherches suppl\u00e9mentaires sont n\u00e9cessaires pour tenter d’exclure l’arsenic et le s\u00e9l\u00e9nium toxiques des syst\u00e8mes de mat\u00e9riaux, pour am\u00e9liorer l’endurance \u00e0 10^12 et pour r\u00e9duire la variabilit\u00e9 d’une cellule \u00e0 l’autre et la d\u00e9rive de la tension de seuil au fil du temps.<\/p>\n

Les auteurs admettent que le ou les m\u00e9canismes physiques \u00e0 l’origine de l’effet de polarit\u00e9 dans les m\u00e9moires OTS uniquement et de la d\u00e9rive de la tension de seuil ne sont pas enti\u00e8rement compris. La modulation de la vacuit\u00e9 commut\u00e9e sur les surfaces internes des mat\u00e9riaux est l’une des derni\u00e8res id\u00e9es propos\u00e9es pour tenter d’expliquer les effets observ\u00e9s. Cependant, la possibilit\u00e9 de coexistence de plusieurs effets induits par la tension continue de frustrer les observateurs et les chercheurs.<\/p>\n

SK Hynix pr\u00e9pare le SOM<\/h4>\n

Les chercheurs de SK Hynix ont per\u00e7u le potentiel d’application des m\u00e9moires auto-s\u00e9lectionn\u00e9es et ont pr\u00e9sent\u00e9 les performances d’une SSM de 32 Mbits lors de l’International Electron Devices Meeting en d\u00e9cembre 2022 dans l’article Extremely high performance, high density 20nm self-selecting cross-point memory for Compute Express Link<\/em>. L’empilement \u00e0 cellule unique qui sert \u00e0 la fois de m\u00e9moire et de s\u00e9lecteur dans les op\u00e9rations bidirectionnelles permet de surmonter les limitations d’\u00e9chelle de la PCM conventionnelle.<\/p>\n

\"\"

Microscopie \u00e9lectronique \u00e0 transmission (TEM) en coupe transversale d’un empilement de cellules SSM (\u00e0 gauche) et microscopie \u00e9lectronique \u00e0 balayage (SEM) en plan de huit tapis constituant un r\u00e9seau de 32 Mbit (\u00e0 droite). Source : SK Hynix : SK Hynix.<\/strong><\/em><\/p><\/div>\n

Le m\u00e9canisme op\u00e9rationnel du SSM de SK Hynix serait li\u00e9 \u00e0 la migration atomique, selon Hyejung Choi, chercheur au Revolutionary Technology Center de SK Hynix, qui l’a \u00e9crit dans un blog en mai 2023<\/a>. Cependant, Choi a d\u00e9clar\u00e9 que le mod\u00e8le de migration atomique combin\u00e9 \u00e0 la th\u00e9orie conventionnelle du transport ne permet pas d’expliquer les tensions observ\u00e9es. L\u00e0 encore, la conclusion est qu’il est n\u00e9cessaire de poursuivre les recherches.<\/p>\n

Dans un blog publi\u00e9 en septembre 2023<\/a>, Jaeyun Yi, un autre chercheur du Revolutionary Technology Center de SK Hynix, a conclu que \u00ab\u00a0la m\u00e9moire \u00e0 s\u00e9lecteur seul est l’avenir des processus ultrafins\u00a0\u00bb. Selon lui, cela s’explique par les limites de la mise \u00e0 l’\u00e9chelle que les chercheurs de SK Hynix ont observ\u00e9es dans une puce 3DXP \u00e0 quatre \u00e9tages de 256 Gbit mise en \u0153uvre dans un processus de 20 nm et pr\u00e9sent\u00e9e lors du symposium sur la technologie VLSI de 2023.<\/p>\n

\u00ab\u00a0En raison de ces limitations, SK Hynix pr\u00e9pare le SOM comme solution alternative pour la prochaine g\u00e9n\u00e9ration de m\u00e9moires de stockage\u00a0\u00bb, a d\u00e9clar\u00e9 M. Yi. Il a ajout\u00e9 : \u00ab\u00a0Le SOM est donc appel\u00e9 \u00e0 devenir une solution de premier plan pour les applications de la prochaine g\u00e9n\u00e9ration, avec une long\u00e9vit\u00e9 de mise \u00e0 l’\u00e9chelle au-del\u00e0 de la technologie 1z nm.\u00a0\u00bb<\/p>\n

IEDM<\/h4>\n

Lors de l’International Electron Devices Meeting qui s’est tenu \u00e0 San Francisco en d\u00e9cembre 2023, deux articles ont \u00e9t\u00e9 consacr\u00e9s \u00e0 la technologie SOM.<\/p>\n

Am\u00e9lioration des m\u00e9moires s\u00e9lectives \u00e0 base de Se avec une vitesse d’\u00e9criture ultra-rapide (~10 ns) et des caract\u00e9ristiques de r\u00e9tention sup\u00e9rieures (>10 ans \u00e0 la temp\u00e9rature ambiante) gr\u00e2ce \u00e0 la conception des mat\u00e9riaux et \u00e0 l’ing\u00e9nierie du traitement UV <\/em>, par des chercheurs de l’Universit\u00e9 des sciences et technologies de Pohang, alias Postech.<\/p>\n

Enhanced Endurance Characteristics in High Performance 16nm Selector Only Memory (SOM)<\/em> a \u00e9t\u00e9 r\u00e9alis\u00e9 par Il-Mok Park de Samsung Electronics. Cet article pr\u00e9sente une m\u00e9moire \u00e0 s\u00e9lecteur unique (SOM) de 64 Gbits bas\u00e9e sur un commutateur \u00e0 seuil ovonique (OTS) avec une dimension de cellule de 16 nm. Le document indique que les SOM sont vuln\u00e9rables aux \u00e9v\u00e9nements externes tels que les pointes de courant \u00e0 la mise sous tension et les dommages induits par le processus, et fait \u00e9galement \u00e9tat des mesures prises par Samsung pour r\u00e9soudre ces probl\u00e8mes.<\/p>\n

Liens et articles connexes :<\/h4>\n

www.ieee-iedm.org<\/a><\/p>\n

www.imec-int.com<\/a><\/p>\n

www.sk-hynix.com<\/a><\/p>\n

www.samsung.com<\/a><\/p>\n

Articles de presse :<\/h4>\n

La promesse des m\u00e9moires OTS-only pour la prochaine g\u00e9n\u00e9ration d’ordinateurs<\/a><\/p>\n

Intel vend ses activit\u00e9s dans le domaine des m\u00e9moires NAND et des disques SSD \u00e0 SK Hynix<\/a><\/p>\n

IEDM : SK Hynix fabrique une m\u00e9moire crosspoint 3D \u00e0 base de PCM<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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