Des puces Flash NAND à la longévité illimitée ?

Nos confrères d'ieee spectrum  font l'écho d'une nouveauté qui pourrait changer drastiquement la longévité des puces de mémoire flash. La société taïwanaise Macronix devrait présenter le week end prochain durant le salon IEDM de San Francisco  de nouvelles puces de mémoires flash pouvant supporter plusieurs centaines de millions de cycles d'écriture.

Les puces Flash NAND MLC traditionnelles ont en effet une endurance à l'écriture relativement limitée, autour d'une dizaine de milliers de cycles pour les puces 34-35nm, et de deux à trois fois moins pour les générations 24-27nm (un problème compensé par de multiples techniques dans les SSD, voir notre dernier comparatif pour plus de détails). Cette limite vient du fait qu'a chaque cycle d'effacement/écriture, la couche isolante qui entoure la cellule se dégrade petit à petit, jusqu'à ce qu'elle n'isole plus du tout, et donc ne stocke plus d'information.

Selon Macronix, appliquer une source de chaleur d'environ 250 degrés pendant plusieurs heures sur la couche isolante permet théoriquement de la réparer, une solution assez peu pratique. C'est en travaillant sur de la mémoire à changement de phase que leur est venu l'idée d'ajouter des diodes à l'intérieur d'une puce Flash NAND pour recuire ce matériau, cette fois ci, de manière ponctuelle et forte. La température peut en effet atteindre 800 degrés le temps de quelques millisecondes. Une étape qui permet selon Macronix de rendre les cellules de nouveau opérationnelles. En répétant lorsque nécessaire ces cycles (qui s'effectue de manière indépendante pour chaque cellule qui dispose de ses propres diodes), la puce à réussi à atteindre 100 millions de cycles, et continue d'être fonctionnelle.

La technique n'est évidemment pas sans inconvénients. D'abord sur la densité des cellules dans la puce, un peu plus faible du à l'ajout des diodes même si l'on ne sait pas encore de combien elle est en pratique. Ensuite, les cycles de recuit, bien que courts, nécessitent une quantité significative de courant. Dans le cas d'un périphérique mobile, il est toujours possible selon la firme de n'effectuer ces cycles que s'il est entrain de recharger par exemple.

Les cycles de chauffe ont également un impact sur les performances. En chauffant la couche isolante, on peut accélérer le cycle d'effacement/écriture, la société évoquant à terme la possibilité de créer des puces qui utiliseraient les diodes pour accélerer les performances en plus de la longévité. Tout ceci viendrait dans un second temps. Pour l'instant on ne sait pas quand est ce que ces puces pourraient arriver sur le marché. Nous disposerons peut être d'un peu plus de détails la semaine prochaine après la présentation à l'IEDM. C'est à cette même conférence que, pour rappel, la mémoire Flash avait été présentée... en 1984 !