Qu'est-ce que la mémoire ferroélectrique?
La mémoire FRAM (Ferroelectric Random Access Memory) stocke les données informatiques à l'aide d'un "film ferroélectrique" spécial, capable de changer rapidement de polarité. Il est capable de conserver des données même lorsque le système n'est pas sous tension. Il est donc classé dans la mémoire non volatile. La mémoire ferroélectrique fonctionne sans piles et consomme peu d'énergie lorsque des informations sont en cours d'écriture ou de réécriture sur la puce. Les performances de la mémoire vive sont combinées aux capacités de la mémoire en lecture seule dans la mémoire ferroélectrique. Il est utilisé pour les cartes à puce et les appareils mobiles tels que les téléphones cellulaires car il consomme peu d'énergie et les puces mémoire sont difficiles d'accès.
Une puce de mémoire ferroélectrique utilise un film de titane à base de zirconate de plomb pour modifier le champ électrique qui l’entoure. Les atomes dans le film changent la polarité électrique en positif ou en négatif, ou inversement. Cela fait que le film se comporte comme un commutateur compatible avec le code binaire et pouvant permettre un stockage efficace des données. La polarité du film reste la même lorsque l'appareil est hors tension, ce qui permet de conserver les informations intactes et de permettre à la puce de fonctionner sans trop d'énergie. Les puces de mémoire ferroélectriques conservent même les données en cas de coupure de courant soudaine, par exemple en cas de panne d'électricité.
Comparée à la mémoire vive dynamique (DRAM) et à la mémoire morte programmable effaçable électriquement (EEPROM), la mémoire ferroélectrique consomme 3 000 fois moins d'énergie. On estime également que sa durée de vie est 10 000 fois supérieure, car les informations peuvent être écrites, effacées et réécrites plusieurs fois. Une couche diélectrique est utilisée dans la mémoire DRAM, mais une couche ferroélectrique est utilisée à la place pour la mémoire FRAM. La structure des différentes puces de mémoire est par ailleurs très similaire.
Aussi appelée FeRAM, la mémoire ferroélectrique peut écrire beaucoup plus rapidement que les autres mémoires. La vitesse d'écriture a été estimée à près de 500 fois celle d'un périphérique EEPROM. Les scientifiques ont utilisé des microscopes électroniques pour créer des images des champs électriques à la surface de la puce mémoire. À l'aide de cette technique, ils peuvent mesurer des matériaux permettant de contrôler la polarisation à l'échelle atomique, afin de créer des puces de mémoire encore plus rapides.
La mémoire ferroélectrique consomme moins d'énergie que les autres types de mémoire d'ordinateur. Il est également plus sûr d’utiliser et de stocker des données car les informations importantes ne seront pas perdues aussi facilement. Il convient aux téléphones cellulaires et aux systèmes d'identification par radiofréquence (RFID). Les puces de mémoire peuvent également réécrire les données plusieurs fois, de sorte que la mémoire ne s'use pas et doit être remplacée dans un court laps de temps.