Avec sa mémoire UltraRam, Quinas Technology compte équiper des serveurs comme des smartphones. (Crédit Quinas)
La start-up britannique Quinas cherche à résoudre le problème de mémoire persistante qu'Intel et d'autres n'ont pas réussi à résoudre.
C'est une promesse régulière : une mémoire persistante ou non-volatile capable de conserver son contenu comme la Nand flash, mais avec la vitesse d'une barrette DRAM. L'idée est de mieux exploiter la persistance pour - par exemple - recharger beaucoup plus rapidement une base de données en cas de redémarrage d'un serveur, injecter plus rapidement des données dans un LLM ou pour équiper des systèmes embarqués dans l'IoT ou l'automobile ou des smartphones. Si Intel (avec 3D XPoint/Optane) et une multitude de start-ups - comme Weebit Nano - ont essayé et échoué à lancer ce type de barrettes, une jeune pousse britannique travaillant sur le sujet depuis 2020 pourrait bien être celle qui y parviendra. Quinas Technology, une start-up issue d'un spin-off de l'Université de Lancaster, et IQE, un fournisseur de semi-conducteurs, ont annoncé la réussite d'un projet commun visant à développer une mémoire persistante baptisée UltraRam reposant sur les travaux de Manus Hayne, professeur de physique à l'Université de Lancaster et CTO de Quinas. Dans le cadre de ce projet - financé par Innovate UK à hauteur de 1,1 million de livres sterling - IQE a réussi à transposer à l'échelle industrielle la fabrication de couches de semi-conducteurs composés initialement développées par l'Université de Lancaster, ce qui constitue la première étape vers la production commerciale de puces UltraRam.
Technologie à double usage inventée à l'Université de Lancaster, l'UltraRam combine la capacité de stockage de données des mémoires flash avec la vitesse et l'endurance des DRAM, tout en offrant une efficacité énergétique nettement améliorée et une consommation d'énergie considérablement réduite. (Crédit Quinas)
Quinas a fait des déclarations étonnantes sur la durabilité de l'UltraRam. La mémoire Nand flash ne peut supporter qu'environ 10 000 cycles de programmation/effacement. Passé ce seuil, les cellules commencent à se dégrader et perdent leur capacité à conserver le contenu de la mémoire. En revanche, l'UltraRam aurait démontré un fonctionnement sans dégradation pendant plus de 10 millions de cycles de programmation/effacement. Cela est dû au processus de programmation/effacement à basse tension et à très faible consommation d'énergie rendu possible par l'effet tunnel quantique, a déclaré la société. « Ils en sont encore aux prémices du développement de cette technologie. Elle promet de conserver les bits plus longtemps que la plupart des autres, mais il reste de nombreux problèmes pratiques à résoudre », explique Jim Handy, président d'Objective Research, cabinet d'études spécialisée sur le marché de la mémoire.
Parvenir à produire en masse
Pour commencer, la mémoire est construite sur ce qu'on appelle une « technologie III-V », une classe de matériaux semi-conducteurs composés d'éléments des groupes III et V du tableau périodique, a expliqué Jim Handy. IQE a développé des matériaux combinant l'épitaxie de l'antimoniure de gallium et l'antimoniure d'aluminium pour ces dispositifs mémoire. Toute technologie qui n'est pas du silicium pur pose des problèmes lorsqu'elle est construite sur un processus logique CMOS en silicium standard. C'est l'une des principales raisons pour lesquelles d'autres tentatives de technologies de mémoire non volatile à haute vitesse telles que la MRAM, la ReRAM (Resistive RAM), la PCM et FRAM (RAM ferroélectrique) n'ont pas abouti, a déclaré M. Handy. Ce dernier note que la tension de l'UltraRam, qui est de 2,6 volts, est nettement inférieure aux 20 volts requis par la mémoire Nand flash. Cela devrait se traduire par une facture d'électricité beaucoup moins élevée et une durée de vie beaucoup plus longue pour les systèmes de stockage.
La nouvelle du succès de la fabrication est une étape importante, car ce sont les économies d'échelle [et aussi la montée en capacité] qui ont fait échouer Optane [3D XPoint], a déclaré M. Handy. « Le nombre de wafers produits n'a jamais été suffisamment élevé pour faire baisser les coûts. Toute nouvelle technologie qui tente de remplacer un leader établi sur le marché est confrontée à un problème de l'oeuf et de la poule, ce qu'Optane a essayé de faire avec la DRAM. Le volume doit être suffisamment élevé pour faire baisser les coûts, et le prix doit être suffisamment bas pour augmenter le volume du marché. Intel a essayé de subventionner la montée en puissance suffisamment longtemps pour y parvenir, mais a abandonné après avoir perdu environ 10 milliards de dollars », a-t-il déclaré.
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