• Cette invention est protégée par dix brevets internationaux qui incluent le Japon, les États-Unis, la Corée et l’Union Européenne, et les principales industries électroniques, comme Samsung et Hynix en Corée ou Micron aux États-Unis, se sont déjà intéressées à elle.
• Ont participé à ce projet des chercheurs de l’Université de Grenade et du laboratoire CEA-LETI de Grenoble.

Des scientifiques de l’Université de Grenade ont dessiné un dispositif révolutionnaire de stockage d’information digitale avec la collaboration du laboratoire CEA-LETI de Grenoble, adjoint au Campus d’Excellence Internationale CEI BioTic. Ce dispositif se trouve parmi ceux de stockage d’information les plus avancés jusqu’à cette date dans le monde entier. Cette invention est protégée par dix brevets internationaux qui incluent le Japon, les États-Unis, La Corée et l’Union Européenne, et les principales industries électroniques, comme Samsung et Hynix en Corée ou Micron aux États-Unis, se sont déjà intéressées à elle.

Les chercheurs de laboratoire de Nanoélectronique de l’Université de Grenade, MM. Noel Rodríguez et Francisco Gámiz ont dessiné la cellule de stockage dénommée A-RAM (Advanced Random Access Memory), dont le modèle théorique fut créé en 2009. Maintenant, grâce au laboratoire CEA-LETI, qui compte avec une des technologies nanoélectroniques les plus avancées au monde, ils ont pu fabriquer un dispositif qui corrobore expérimentalement tous les résultats avancés antérieurement par des études théoriques.

Les résultats de cette validation expérimentale ont été publiés dans la prestigieuse revue américaine IEEE Electron Device Letters et présentés lors de la Conférence Internationale Silicon on Insulator Technology, célébrée récemment à San Francisco.

Actuellement, dans le sillage des nouveaux dispositifs incorporés par Intel dans ces derniers microprocesseurs (Ivy Bridge), les scientifiques de l’Université de Grenade étudient d’autres alternatives tridimensionnelles de mémoires basées sur la cellule A2RAM, telles que la FinFET-ARAM et la Trigate-ARAM, qui ont déjà fait l’objet d’un brevet en France et d’une présentation lors de l’International Memory Workshop célébré en mai 2012 à Milan.

Résolution de problèmes

Les chercheurs de l’UGR ont démontré que la cellule de mémoire A-RAM et sa variante A2RAM sont capables de résoudre les problèmes de miniaturisation de la cellule DRAM (qui est le type de mémoire habituel dans la majorité des dispositifs digitaux : ordinateurs, smartphones, tablets, etc.) et, de plus, permettent des temps de rétention très prolongés avec une basse consommation énergétique et une grande séparation des deux niveaux logiques, ce qui l’immunise contre le bruit/interférences et la variabilité des processus technologiques.

Tel que le signale M. Francisco Gámiz, « depuis son invention dans les années 60 par Robert Dennard chez IBM (États-Unis), les instructions et les données nécessaires pour le fonctionnement d’un ordinateur s’emmagasinent sous forme de zéros (absence de charge) dans des arrays de cellules de mémoire DRAM (Dynamic Random Access Memory) ». Ces cellules de mémoire sont formées par un transistor et un condensateur (ou 1T-1C-DRAM), c’est-à-dire que chaque bit d’information se stocke sous forme de charge électrique dans une cellule formée par un condensateur (qui stocke la charge) et par un transistor à travers lequel on accède à ladite charge et donc à l’information.

Ce concept de charge est resté inchangé pendant tout ce temps-là et il est possible aujourd’hui de trouver des cellules DRAM aux dimensions moindres de 20nm (un nanomètre équivaut à la mille millionième partie d’un mètre) et des chips de mémoire DRAM à plusieurs gigabytes (un giga équivaut à mille millions d’unités). Cependant, la possibilité de diminuer le format de cette cellule arrive à sa fin dû à la quantité minimale de charge électrique nécessaire pour distinguer avec clarté les deux états possibles d’un bit (1 et 0), ce qui limite le format minimal du condensateur. « Si nous ne pouvons plus réduire le condensateur, la solution passe par son élimination, produisant ainsi les cellules de mémoire 1T-DRAM ou mémoires à un seul transistor dans lesquelles l’information se stocke dans le propre transistor, qui sert en même temps à stocker l’information et à détecter l’état de la cellule, c’est-à-dire à accéder à l’information. »

Références bibliographiques:

• N. Rodríguez, C. Navarro, F. Gamiz, F. Andrieu, O. Faynot, S. Cristoloveanu, “Experimental demonstration of A2RAM memory cells on Silicon-On-Insulator”, IEEE Electron Device Letters, dont la publication a été acceptée en 2012.

• N. Rodríguez, C. Navarro, F Gamiz, F. Andrieou, O. Faynot, S. Cristoloveanu, “Experimental Demonstration of A2RAM Memory Cell on SOI”, IEEE International SOI Conference, San Francisco, Oct.2-4, 2012.

• F. Gámiz, N. Rodríguez and S. Cristoloveanu, “3D Trigate 1T-DRAM memory cell for 2x nmnodes”, 4th International Memory Workshop, Milan, May 20-22, 2012.

Les chercheurs de l’UGR Noel Rodriguez (à gauche) et Francisco Gámiz (à droite), avec un élément traité par CEA-LETI et contenant des cellules de mémoires A2RAM.

Contact :
Francisco Gámiz Pérez, Département d’Électronique et de Technologie des ordinateurs. Tél. : 958 246 145; courriel : fgamiz@ugr.es

• Cette invention est protégée par dix brevets internationaux qui incluent le Japon, les États-Unis, la Corée et l’Union Européenne, et les principales industries électroniques, comme Samsung et Hynix en Corée ou Micron aux États-Unis, se sont déjà intéressées à elle.
• Ont participé à ce projet des chercheurs de l’Université de Grenade et du laboratoire CEA-LETI de Grenoble.

Des scientifiques de l’Université de Grenade ont dessiné un dispositif révolutionnaire de stockage d’information digitale avec la collaboration du laboratoire CEA-LETI de Grenoble, adjoint au Campus d’Excellence Internationale CEI BioTic. Ce dispositif se trouve parmi ceux de stockage d’information les plus avancés jusqu’à cette date dans le monde entier. Cette invention est protégée par dix brevets internationaux qui incluent le Japon, les États-Unis, La Corée et l’Union Européenne, et les principales industries électroniques, comme Samsung et Hynix en Corée ou Micron aux États-Unis, se sont déjà intéressées à elle.

Les chercheurs de laboratoire de Nanoélectronique de l’Université de Grenade, MM. Noel Rodríguez et Francisco Gámiz ont dessiné la cellule de stockage dénommée A-RAM (Advanced Random Access Memory), dont le modèle théorique fut créé en 2009. Maintenant, grâce au laboratoire CEA-LETI, qui compte avec une des technologies nanoélectroniques les plus avancées au monde, ils ont pu fabriquer un dispositif qui corrobore expérimentalement tous les résultats avancés antérieurement par des études théoriques.

Les résultats de cette validation expérimentale ont été publiés dans la prestigieuse revue américaine IEEE Electron Device Letters et présentés lors de la Conférence Internationale Silicon on Insulator Technology, célébrée récemment à San Francisco.

Actuellement, dans le sillage des nouveaux dispositifs incorporés par Intel dans ces derniers microprocesseurs (Ivy Bridge), les scientifiques de l’Université de Grenade étudient d’autres alternatives tridimensionnelles de mémoires basées sur la cellule A2RAM, telles que la FinFET-ARAM et la Trigate-ARAM, qui ont déjà fait l’objet d’un brevet en France et d’une présentation lors de l’International Memory Workshop célébré en mai 2012 à Milan.

Résolution de problèmes

Les chercheurs de l’UGR ont démontré que la cellule de mémoire A-RAM et sa variante A2RAM sont capables de résoudre les problèmes de miniaturisation de la cellule DRAM (qui est le type de mémoire habituel dans la majorité des dispositifs digitaux : ordinateurs, smartphones, tablets, etc.) et, de plus, permettent des temps de rétention très prolongés avec une basse consommation énergétique et une grande séparation des deux niveaux logiques, ce qui l’immunise contre le bruit/interférences et la variabilité des processus technologiques.

Tel que le signale M. Francisco Gámiz, « depuis son invention dans les années 60 par Robert Dennard chez IBM (États-Unis), les instructions et les données nécessaires pour le fonctionnement d’un ordinateur s’emmagasinent sous forme de zéros (absence de charge) dans des arrays de cellules de mémoire DRAM (Dynamic Random Access Memory) ». Ces cellules de mémoire sont formées par un transistor et un condensateur (ou 1T-1C-DRAM), c’est-à-dire que chaque bit d’information se stocke sous forme de charge électrique dans une cellule formée par un condensateur (qui stocke la charge) et par un transistor à travers lequel on accède à ladite charge et donc à l’information.

Ce concept de charge est resté inchangé pendant tout ce temps-là et il est possible aujourd’hui de trouver des cellules DRAM aux dimensions moindres de 20nm (un nanomètre équivaut à la mille millionième partie d’un mètre) et des chips de mémoire DRAM à plusieurs gigabytes (un giga équivaut à mille millions d’unités). Cependant, la possibilité de diminuer le format de cette cellule arrive à sa fin dû à la quantité minimale de charge électrique nécessaire pour distinguer avec clarté les deux états possibles d’un bit (1 et 0), ce qui limite le format minimal du condensateur. « Si nous ne pouvons plus réduire le condensateur, la solution passe par son élimination, produisant ainsi les cellules de mémoire 1T-DRAM ou mémoires à un seul transistor dans lesquelles l’information se stocke dans le propre transistor, qui sert en même temps à stocker l’information et à détecter l’état de la cellule, c’est-à-dire à accéder à l’information. »

Références bibliographiques:

• N. Rodríguez, C. Navarro, F. Gamiz, F. Andrieu, O. Faynot, S. Cristoloveanu, “Experimental demonstration of A2RAM memory cells on Silicon-On-Insulator”, IEEE Electron Device Letters, dont la publication a été acceptée en 2012.

• N. Rodríguez, C. Navarro, F Gamiz, F. Andrieou, O. Faynot, S. Cristoloveanu, “Experimental Demonstration of A2RAM Memory Cell on SOI”, IEEE International SOI Conference, San Francisco, Oct.2-4, 2012.

• F. Gámiz, N. Rodríguez and S. Cristoloveanu, “3D Trigate 1T-DRAM memory cell for 2x nmnodes”, 4th International Memory Workshop, Milan, May 20-22, 2012.

Les chercheurs de l’UGR Noel Rodriguez (à gauche) et Francisco Gámiz (à droite), avec un élément traité par CEA-LETI et contenant des cellules de mémoires A2RAM.

Contact :
Francisco Gámiz Pérez, Département d’Électronique et de Technologie des ordinateurs. Tél. : 958 246 145; courriel : fgamiz@ugr.es