Un dispositif résistant à 600°C pour des applications extrêmes.
Des chercheurs de l’Université du Michigan ont développé un dispositif de mémoire solide capable de résister à des températures extrêmes, allant jusqu’à 600°C. Cette innovation pourrait révolutionner l’utilisation de l’électronique dans des environnements extrêmes comme les réacteurs de fusion et les moteurs à réaction, où les températures dépassent souvent celles que les dispositifs de mémoire traditionnels peuvent supporter.
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Les Américains vont créer un nouveau marché avec des dispositifs de mémoire résistant à des conditions extrêmes
Contrairement aux dispositifs de mémoire traditionnels basés sur le silicium qui échouent à haute température, cette nouvelle technologie utilise des ions oxygène pour stocker des informations. Cette approche permet au système de mémoire de rester stable même sous des conditions de chaleur intense.
Fonctionnement et Innovation
Le système de mémoire repose sur l’utilisation d’ions oxygène plutôt que d’électrons pour le stockage des données. Ces ions voyagent entre deux couches : un semi-conducteur fait d’oxyde de tantale et une couche métallique de tantale, facilités par un électrolyte solide. Ce mécanisme innovant protège la mémoire contre les effacements causés par la chaleur, un problème courant avec les dispositifs basés sur le silicium.
Mécanisme de commutation et stabilité
Le déplacement des ions oxygène est contrôlé par trois électrodes en platine, qui guident les ions dans ou hors de la couche d’oxyde de tantale, changeant efficacement l’état du matériau de conducteur à isolant. Ce processus électrochimique, qui imite le fonctionnement des batteries, est ici utilisé pour encoder des informations numériques.
Avantages et applications potentielles
La capacité de ce dispositif à fonctionner à des températures élevées ouvre de nouvelles possibilités pour les dispositifs électroniques dans des applications à haute température qui n’étaient pas possibles auparavant. De plus, avec des développements et des investissements supplémentaires, ce dispositif pourrait théoriquement stocker des mégaoctets voire des gigaoctets de données.
Au-delà du binaire : Calcul en mémoire
Le gradient d’oxygène au sein du dispositif permet un contrôle plus fin, offrant potentiellement plus de 100 états de résistance au lieu des simples 0s et 1s binaires. Cette avancée pourrait mener à des calculs en mémoire, réduisant la consommation d’énergie en effectuant des tâches computationnelles directement dans la mémoire.
Applications IA dans des environnements extrêmes
Les environnements extrêmes nécessitent souvent une surveillance avancée, qui dépend fortement des processeurs IA gourmands en énergie. Les puces de calcul en mémoire pourraient traiter une partie de ces données avant qu’elles n’atteignent les puces AI, réduisant ainsi l’utilisation globale d’énergie de l’appareil.
Performance durable
Le dispositif peut stocker des informations à plus de 600°C pendant plus de 24 heures, rivalisant avec la tolérance à la chaleur de matériaux concurrents tels que la mémoire ferroélectrique et les électrodes nanogap en platine polycristallin. De plus, il fonctionne à des tensions plus basses, ce qui le rend plus économe en énergie et polyvalent pour des applications nécessitant un calcul analogique.
Cette percée dans la technologie de la mémoire solide marque un tournant potentiel pour l’industrie électronique, offrant des solutions viables pour des applications jusqu’alors limitées par les contraintes de température des technologies existantes. Les implications de cette innovation pourraient être vastes, affectant tout, des explorations spatiales aux avancées industrielles, en assurant la fiabilité et la performance des systèmes électroniques dans les conditions les plus rigoureuses.
Source : https://news.umich.edu/battery-like-computer-memory-keeps-working-above-1000f
Image credit: Brenda Ahearn, Michigan Engineering
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