La RAM à changement de phase (ou PRAM) est une mémoire non volatile qui ne nécessite pas de source d’alimentation pour stocker les données. Son principe de fonctionnement est de chauffer un matériau spécial pour le faire passer entre deux états physiques différents : cristallin et amorphe (vitreux). Supposons que l’état cristallin soit 0 et l’état vitreux soit 1. Inverser l’état signifie que les données ont été écrites. Si vous le retournez, les données seront supprimées.
L’arme secrète ici est le verre de chalcogénure. C’est un mélange d’éléments des groupes 15 et 16 du tableau périodique, dont le germanium, l’antimoine et le tellure. Lorsqu’il est chauffé, un changement de phase se produit. Ce n’est pas un nouveau concept. La même méthode physique est utilisée sur les CD et DVD réinscriptibles depuis des décennies. Ces disques optiques « RW » utilisent un laser pour faire fondre ou traiter thermiquement le matériau afin de former des creux et des terres qui représentent la musique et les films. Le lecteur lit les données de cette façon car le laser réfléchit différemment du cristal brillant et des pièces vitreuses ternes.
Une poussette fait la même chose, mais utilise de l’électricité au lieu de la lumière.
Les cellules RAM à changement de phase traitent des structures à l’échelle nanométrique. Pour écrire des données, le matériau doit être projeté avec des impulsions électriques courtes et fortes. Cela chauffe et fait fondre le matériau rapidement, puis le refroidit rapidement et gèle dans un état vitreux désordonné. Cet état de résistance élevée représente généralement un 1. Pour écrire un zéro, une impulsion plus petite et plus longue est utilisée pour chauffer le matériau et réorganiser les atomes dans une structure cristalline à faible résistance. La lecture est simple : il suffit d’appliquer une petite tension, pas suffisante pour changer l’état, et de mesurer la résistance. Une résistance élevée signifie 1, une résistance faible signifie 0.
Cette technologie est considérée comme le successeur de la mémoire flash.
En 1970, trois chercheurs, R.G. Neale, D.L. Nelson et Gordon Moore ont publié un article dans le magazine Electronics proposant ce type de mémoire à semi-conducteur amorphe. Moore, qui a ensuite fondé Intel et nous a donné sa célèbre loi, a très tôt reconnu cette opportunité. Cependant, il a fallu près de 40 ans pour que cette technologie mûrisse au point de devenir commercialement viable.
Au milieu des années 2000, de grands acteurs sont apparus. Intel, Samsung et IBM ont tous commencé à présenter des prototypes PRam. Le pitch était convaincant. Samsung affirme que la PRAM offrait des vitesses d’écriture trente fois plus rapides qu’une mémoire flash NAND standard. Il promet également une durée de vie 10 fois plus longue. À chaque cycle d’écriture, la mémoire Flash se détériore à mesure que la couche d’oxyde qu’elle utilise pour capturer les électrons s’use. PRam n’utilise pas d’électrons piégés dans un puits d’oxyde. Il tire parti des changements de phase physique et est intrinsèquement plus durable.
En février 2008, Intel et STMicroelectronics ont fait la une des journaux en introduisant un dispositif PRam capable de stocker quatre états par cellule. Ces cellules multi-niveaux sont capables de distinguer non seulement les zéros et les 1 binaires, mais également différents niveaux de résistance qui peuvent doubler ou quadrupler la densité de stockage.
Malgré le battage médiatique, le landau n’est jamais devenu la technologie de stockage dominante que nous avions imaginée. La mémoire flash, en particulier la NAND, devient moins chère et plus dense beaucoup plus rapidement que prévu. DRAM (RAM dynamique)
