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Les dispositifs de mémoire fabriqués à partir d'oxyde de tantale sur cette puce peuvent stocker des données à la fois pour la mémoire conventionnelle et pour le calcul en mémoire à une température supérieure à 600 °C.
Crédit image: Brenda Ahearn, Michigan Engineering
Cette technologie, de type ECRAM, repose sur le déplacement d'ions d'oxygène plutôt que d'électrons. Contrairement aux semi-conducteurs traditionnels en silicium, qui deviennent instables au-delà de 150 °C, cette mémoire fonctionne parfaitement à plus de 600 °C. Elle utilise deux couches (l'une en tantale, l'autre en oxyde de tantale) séparées par un électrolyte solide, permettant de stocker des informations de manière stable.
Le mécanisme s'apparente à celui d'une batterie. Les ions d'oxygène se déplacent entre les couches sous l'effet d'une tension, modifiant la conductivité du matériau. Cette variation entre états conducteur et isolant encode les données binaires. Le processus est réversible et peut être répété sans perte de performance.
Les applications potentielles sont vastes. Cette mémoire pourrait équiper des sondes spatiales destinées à Vénus, où les températures atteignent 465 °C. Elle serait également utile dans les réacteurs à fusion ou les moteurs d'avion, où la chaleur extrême limite actuellement l'utilisation de l'électronique.
Cependant, cette technologie présente une limite: elle ne fonctionne pas en dessous de 250 °C. Pour pallier ce problème, les chercheurs envisagent d'intégrer un système de chauffage. Cela permettrait d'utiliser la mémoire dans des environnements à température ambiante après une phase de préchauffage.
Le radiateur en céramique devient rouge lorsqu'il est porté à haute température.
Crédit photo: Brenda Ahearn, Michigan Engineering
Les performances actuelles sont prometteuses. A ce stade, le prototype peut stocker un seul bit d'information pendant plus de 24 heures à 600 °C. Mais les chercheurs estiment qu'avec des améliorations, cette mémoire pourrait atteindre des capacités de l'ordre de plusieurs gigaoctets, ouvrant la voie à des systèmes informatiques complets fonctionnant en conditions extrêmes.
Enfin, cette technologie se distingue par sa faible consommation énergétique. Elle fonctionne à des tensions plus basses que d'autres mémoires haute température, comme celles utilisant des matériaux ferroélectriques. Cela en fait une solution durable pour des applications exigeantes en termes de performance et de fiabilité.