Une mémoire d’ordinateur révolutionnaire, qui fonctionne à des températures extrêmes dépassant 1 000°F (600°C), a été récemment développée par une équipe d’ingénieurs de l’Université du Michigan. Ce dispositif à mémoire solide, conçu à partir d’oxyde de tantale, permet de stocker et de réécrire des informations dans des environnements où les technologies traditionnelles en silicium seraient totalement inopérantes. Avec cette avancée, de nouvelles possibilités s’offrent pour des applications dans des milieux extrêmes tels que les réacteurs nucléaires ou les moteurs d’avion, où la chaleur intense autrefois prohibitive devient désormais accessible pour le traitement de données.
Une avancée technologique prometteuse en matière de mémoire informatique a récemment été réalisée par une équipe d’ingénieurs de l’Université du Michigan. Ils ont développé un nouveau dispositif de mémoire solide qui fonctionne à des températures extrêmes, dépassant les 1 000 °F (environ 600 °C). Ce progrès permettrait l’utilisation de mémoires dans des environnements tels que les réacteurs de fusion, les moteurs d’avion et d’autres situations nécessitant une résistance face à des chaleurs intenses.
Une révolution face aux exigences thermiques
Contrairement aux mémoires traditionnelles basées sur le silicium, cette nouvelle technologie offre la capacité de stocker et de réécrire des données à des températures atteignant plus de 1 100 °F. Cela dépasse de loin la chaleur que l’on trouve sur la surface de la planète Vénus ou encore le point de fusion du plomb. Cette innovation a été réalisée en partenariat avec des chercheurs du laboratoire national de Sandia, ce qui souligne son caractère collaboratif au sein de la recherche scientifique.
Applications potentielles dans des environnements extrêmes
Ce nouveau type de mémoire pourrait donner naissance à des dispositifs électroniques adaptés aux applications à haute température qui étaient jusqu’ici impossibles. En effet, comme l’indique Yiyang Li, professeur assistant en science des matériaux et ingénierie, cette mémoire ouvre la voie à des technologies avancées pour des environnements où le temps de fonctionnement est crucial. Les recherches menées montrent que le dispositif peut théoriquement intégrer des capacités de stockage de mégaoctets ou de giga-octets de données.
Défis et limitations
Cependant, il y a des défis à relever. Pour que de nouvelles informations puissent être écrites dans le dispositif, des températures minimales de 500 °F (250 °C) doivent être atteintes. Malgré cela, les chercheurs envisagent que l’utilisation d’un système de chauffage pourrait contourner cette limitation pour des dispositifs nécessitant une fonctionnalité à des températures plus basses.
Les principes de fonctionnement de la mémoire résistante à la chaleur
Ce développement repose sur le mouvement des atomes d’oxygène chargés négativement, au lieu des électrons habituellement utilisés dans les semi-conducteurs traditionnels. À des températures dépassant 300 °F (150 °C), les semiconducteurs à base de silicium commencent à conduire des niveaux de courant incontrôlables, risquant ainsi d’effacer les données présentes dans la mémoire. Lors de l’utilisation de cette nouvelle technologie, les ions d’oxygène restent stables même sous des températures élevées.
Un fonctionnement inspiré de la technologie des batteries
La mémoire fonctionne en déplaçant les ions d’oxygène entre deux couches constituées d’oxyde de tantalum et de métal de tantalum, grâce à un électrolyte solide qui empêche d’autres charges de se déplacer. Les ions d’oxygène se déplacent selon un processus contrôlé par des électrodes en platine, rappelant le fonctionnement d’une batterie lors de son chargement et de sa décharge. Cependant, au lieu de stocker de l’énergie, cette méthode sert à conserver des informations.
Perspectives d’utilisation avec l’intelligence artificielle
L’utilisation de l’intelligence artificielle pourrait également être améliorée dans ces milieux extrêmes. Selon Alec Talin, scientifique senior au laboratoire national de Sandia, l’implémentation de puces de calcul en mémoire serait bénéfique pour traiter des données avant leur transfert vers des puces AI, réduisant ainsi la consommation d’énergie de l’ensemble du dispositif. Cette approche est cruciale dans des environnements où la gestion énergétique est primordiale.
Stockage à des températures extrêmes
L’une des caractéristiques marquantes de ce dispositif est sa capacité à conserver des états d’information à des températures supérieures à 1 100 °F durant plus de 24 heures. Bien que d’autres matériaux aient été développés pour une mémoire réinscriptible à haute température, cette nouvelle technologie se distingue par sa capacité à fonctionner à des tensions plus faibles par rapport à plusieurs alternatives populaires, tout en offrant plus d’états analogiques pour le calcul en mémoire.
Plus d’informations : Jingxian Li et al, Nonvolatile electrochemical memory at 600°C enabled by composition phase separation, Device (2024). DOI: 10.1016/j.device.2024.100623
Citation : Battery-like computer memory keeps working above 1,000°F (2024, December 9) retrieved 9 December 2024 from techxplore.com
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