Qu'est-ce que la RAM ferroélectrique?
La mémoire ferroélectrique à accès aléatoire (FRAM ou FeRAM) est un type spécialisé de support de stockage de données à l'état solide pour les applications informatiques. Elle diffère de la RAM courante utilisée par la plupart des ordinateurs personnels en ce qu’elle est non volatile, c’est-à-dire qu’elle conserve les données qui y sont stockées lors de la mise hors tension du périphérique, ce qui n’est pas le cas de la mémoire RAM dynamique standard (DRAM). Les propriétés uniques du matériau constituant la FRAM lui confèrent un état ferroélectrique naturel, ce qui lui confère une polarisation intégrée qui se prête au stockage semi-permanent de données sans besoin de puissance. Cette polarisation naturelle signifie que la mémoire FRAM a un niveau de consommation d'énergie faible par rapport à la mémoire DRAM standard.
Les données sur une puce FRAM peuvent également être modifiées en appliquant un champ électrique pour écrire de nouvelles informations, ce qui lui confère une certaine similitude avec la mémoire flash RAM et les puces mémoires programmables de nombreux types de machines industrielles informatisées, appelées mémoires à lecture seule programmables effaçables électriquement. (EEPROM). Les principaux inconvénients de la mémoire FRAM sont que la densité de stockage des données est considérablement inférieure à celle des autres types de mémoire vive et qu’elle est plus difficile à produire, car la couche ferroélectrique peut être facilement dégradée lors de la fabrication de puces en silicium. Étant donné que la mémoire RAM ferroélectique ne peut pas contenir une grande quantité de données et serait coûteuse à réaliser pour les applications nécessitant beaucoup de mémoire, elle est le plus souvent utilisée dans les dispositifs informatiques portables tels que les cartes à puce liées aux systèmes de sécurité pour entrer dans les bâtiments et identificateur de fréquence radio. Les étiquettes (RFID) utilisées sur les produits de consommation pour suivre les stocks.
Le matériau le plus souvent utilisé dans la fabrication de RAM RAM ferroélectriques à partir de 2011 est le titanate de zirconate de plomb (PZT), bien que l’histoire de cette technologie remonte à sa conception en 1952 et à sa première production vers la fin des années 1980. L'architecture de la puce FRAM repose sur un modèle dans lequel un condensateur de stockage est associé à un transistor de signalisation pour constituer une cellule de métallisation programmable. Le matériau PZT dans la RAM ferrorélectrique est ce qui lui permet de conserver des données sans avoir accès à l’alimentation. Bien que l’architecture soit basée sur le même modèle que la DRAM et que les deux stockent les données sous forme de chaînes binaires de zéros et de zéros, seule la RAM ferroélectrique dispose d’une mémoire à changement de phase, dans laquelle les données sont intégrées en permanence jusqu’à ce qu’un champ électrique l’efface ou l’efface. En ce sens, la RAM ferroélectrique fonctionne de la même manière qu'une mémoire flash ou une puce EEPROM, sauf que la vitesse de lecture-écriture est beaucoup plus rapide et peut être répétée plusieurs fois avant que la puce FRAM ne commence à tomber en panne, et le niveau de consommation d'énergie est beaucoup inférieur.
Étant donné que la RAM ferroélectrique peut avoir des taux d’accès en lecture-écriture 30 000 fois plus rapide qu’une puce EEPROM standard, et qu’elle peut durer 100 000 fois plus longtemps et ne représenter que 1/200 de la consommation électrique de la mémoire EEPROM, c’est un type de précurseur à la mémoire de piste. La mémoire de piste est un type de mémoire à l'état solide universelle non volatile, conçue aux États-Unis, qui pourrait éventuellement remplacer les disques durs d’ordinateur standard et les dispositifs de mémoire flash portables. Une fois commercialisée, les mémoires de piste devraient avoir une vitesse de lecture-écriture 100 fois plus rapide que la RAM ferroélectrique actuelle, ou 3 000 000 fois plus rapide que le niveau de performance d’un disque dur standard à partir de 2011.