Le rêve d’une mémoire unique et universelle pour les ordinateurs pourrait devenir réalité plus tôt que prévu grâce au GST467.
Les scientifiques ont conçu un nouveau matériau passionnant nommé « GST467 », composé de germanium, d’antimoine et de terbium. Utilisé dans une structure innovante appelée super-réseau, il pourrait être la clé pour remplacer à la fois la RAM à court terme et le stockage à long terme dans nos appareils.
Cette avancée pourrait ouvrir la voie à une ère d’ordinateurs plus rapides, plus économes en énergie et moins chers.
Qu’est-ce que la mémoire universelle ?
Les ordinateurs existants reposent sur différents types de mémoire. La mémoire à court terme comme la RAM offre de la vitesse mais nécessite un grand espace physique et une puissance constante. Si votre système s’arrête, vos données sont perdues. La mémoire flash (pensez aux SSD) est idéale pour le stockage permanent, mais ne peut pas égaler la vitesse de la RAM pour le transfert de données. Une véritable mémoire universelle transformerait les expériences informatiques avec des performances incroyables et des systèmes rationalisés.
Les scientifiques expliquent que « GST467 » est un excellent candidat pour la mémoire à changement de phase (PCM). Son principal avantage est une transition physique plus stable en passant de l’état cristallin à l’état fondu de manière hautement contrôlée pour représenter les uns et les zéros des données. Cette transition absorbe ou libère également une énergie mesurable, définissant davantage le mécanisme de stockage.
La recherche révolutionnaire montre que ces appareils sont incroyablement rapides, consomment peu d’énergie et sont capables de conserver des données pendant potentiellement plus d’une décennie, même à des températures élevées. Il est important de noter que les scientifiques estiment que cette technologie est remarquablement conviviale pour la production par rapport aux alternatives.
À quoi sert la RAM dans un ordinateur ?
La RAM est une zone de stockage ultra-rapide qui contient toutes les informations que votre ordinateur utilise actuellement activement. Lorsque vous ouvrez un programme, regardez une vidéo ou modifiez un document, les données nécessaires à ces tâches sont chargées dans la RAM. Cela permet au cerveau de votre ordinateur, le CPU, d’accéder rapidement à ces informations et d’exécuter vos instructions.
Contrairement à un disque dur ou SSD, qui stocke vos fichiers de manière permanente, la RAM est temporaire. Dès que vous éteignez votre ordinateur, le contenu de la RAM disparaît. C’est pourquoi il est si important de sauvegarder régulièrement votre travail ; La RAM n’est pas l’endroit idéal pour le stockage à long terme et c’est le principal composant utilisé dans traitement parallèle.
La quantité de RAM de votre ordinateur a un impact important sur son bon fonctionnement. Si vous disposez de beaucoup de RAM, vous pouvez jongler avec plusieurs programmes ou ouvrir des fichiers volumineux sans ralentir votre ordinateur. D’un autre côté, ne pas avoir assez de RAM signifie que votre ordinateur doit constamment mélanger les données entre votre RAM et votre disque dur plus lent, ce qui rend tout lent.
Comment fonctionnent le GST467 et la mémoire à changement de phase ?
Le PCM fonctionne en utilisant un matériau (comme le GST467) qui peut changer son état physique entre les formes cristallines et amorphes. Ces deux états correspondent aux binaires 0 et 1 du fait de leurs résistances électriques radicalement différentes.
o changer d’état, de courtes impulsions électriques assurent un chauffage ciblé. Une impulsion forte et courte induit un chauffage rapide puis un refroidissement rapide, bloquant le matériau dans un état amorphe (fondu). Une impulsion plus longue et plus faible provoque un chauffage progressif pour obtenir une structure cristalline.
Étant donné que les deux états ont des résistances très différentes, une impulsion électrique de très faible puissance peut mesurer la résistance pour lire les données stockées sans perturber l’état.
Les matériaux traditionnels utilisés dans la recherche PCM pour créer une mémoire universelle impliquent des compromis. Voici où GST467 excelle :
La stabilité
La clé d’un PCM fiable réside dans la « stabilité » de chaque état. Le GST467 présente une incroyable stabilité dans ses structures amorphes et cristallines, ce qui conduit à :
- La conservation des données: Les données peuvent être stockées de manière fiable pendant de longues périodes, même à des températures élevées. Cela se traduit par une véritable non-volatilité, indispensable pour remplacer le stockage flash.
- Endurance: Il peut supporter beaucoup plus de cycles de lecture/écriture, réduisant ainsi le risque de défaillance des cellules mémoire
Commutation efficace
Le GST467 peut basculer entre les états à des températures et des tensions plus basses que d’autres matériaux similaires. Cela se traduit directement par une consommation d’énergie réduite et un fonctionnement plus rapide.
Fabrication conviviale
Les températures et les processus nécessaires pour fonctionner avec le GST467 sont plus compatibles avec les pratiques de fabrication de semi-conducteurs existantes par rapport à certains autres matériaux de mémoire universelle potentiels. Cela accélère potentiellement le développement et réduit les coûts.
Ainsi, GST467 n’excelle pas dans une seule mesure mais atteint un équilibre extraordinaire de qualités cruciales. C’est ce qui le place sur une voie prometteuse vers une véritable mémoire universelle qui comble le fossé entre la RAM et le stockage traditionnel.
La course à la mémoire universelle
« GST467 » n’est pas seul dans cet espace. ULTRARAM, basé sur différents semi-conducteurs, est un concurrent sérieux. Bien qu’actuellement plus proche de la commercialisation, ULTRARAM souffre de certaines limitations telles que des exigences de tension plus élevées et une toxicité potentielle. En revanche, l’équipe derrière GST467 souligne que leur conception peut facilement s’intégrer aux processus de fabrication de puces existants. En fin de compte, ce facteur pourrait s’avérer crucial pour une adoption rapide.
Même si des obstacles subsistent, ces réalisations rendent la véritable mémoire universelle encore plus possible. Eric Pop, l’un des responsables de la recherche, met en avant l’avenir : « La prochaine étape clé consiste à amener les partenaires industriels à nous aider à développer cela de manière rentable… [making] il est accessible pour être inclus dans les appareils grand public ».
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