La ReRAM pour remplacer la NAND flash ?

Le développement des alternatives à la NAND flash s'accélère avec des acteurs comme Weebit Nano qui peut compter sur les ressources du CEA-LETI pour finaliser la production de ses composants ReRAM destinés pour commencer aux systèmes embarqués.

Le marché des semi-conducteurs est depuis toujours le théâtre d’innovations plus ou moins spectaculaires. Si la mémoire NAND flash - inventée en 1989 par Toshiba - a remporté tous les suffrages ces dernières années avec ses évolutions MLC, SLC ou QLC, des acteurs comme HPE (Memristor), IBM (PCM), Intel ou Micron (3DxPoint), sans oublier la MRAM (magneto-resistive RAM) de Toshiba étaient bien décidés à contester cette suprématie avec des propositions plus rapides et plus économes en énergie que la mémoire flash NAND et la RAM. Un autre acteur, la start-up israélienne Weebit Nano, vient à son tour tenter de poser les jalons d’un nouveau standard informatique dans le domaine de la mémoire avec sa technologie ReRAM (ResistiveRAM) reposant sur l’oxyde de silicium (SiOx).

Fondée en 2014 par Yossi Keret (désormais la tête de Nanorobotics), Weebit Nano est piloté depuis 2017 par Coby Hanoch qui nous a expliqué, lors d’un point presse virtuel organisé dans le cadre d’un IT Press Tour Israël, comment elle entend imposer une mémoire moins onéreuse, plus rapide, plus fiable et plus économe en énergie que la technologie Flash existante. Développée à partir des travaux du professeur James Tour de l’Université de l'Université Rice, à Houston au Texas, et avec l’expertise du CEA-LETI, un centre de recherche spécialisé dans les nanotechnologies à Grenoble, la solution ReRAM de Weebit repose sur 7 brevets mondiaux.

L’un des principaux problèmes de Weebit Nano, selon son CEO, était de passer des laboratoires à la production « en trouvant la bonne fab qui ne nous laisse pas à la dernière ligne de fabrication. Il est nécessaire d’apporter de l’argent pour mobiliser les chaînes de fabrication. Pour réussir à franchir ce délicat cap, nous avons regardé les différentes options et choisi de travailler avec le LETI. C’est un grand partenaire pour nous. Ils ont une grande expérience dans la mémoire et ils sont très flexibles, ce qui est important pour une start-up. Ils contribuent d’une manière importante à notre succès avec l’apport du sélecteur mémoire ». Weebit Nano a donc signé un accord de R&D avec le LETI afin de développer des prototypes de sa ReRAM SIOx. La fabrication de ReRAm devrait commencer fin 2020. « L’idée est d’arriver chez n’importe lequel des fondeurs du marché et lui amener toutes les spécifications techniques afin qu’il puisse produire les mémoires. Nous sommes au point de commercialiser nos composants ReRAM et nous mesurons déjà la réponse du marché sur ces points clefs. »

Attaquer le marché de l'automobile

Cette mémoire vive résistive utilise des filaments nanométalliques qui sont chargés ou non pour conserver des bits d'information. Contrairement à la NAND flash, dont le mécanisme ressemble à l'ouverture ou à la fermeture d'une porte, les filaments se cassent et sont retissés pour conserver les informations de manière plus durable. Mais aujourd’hui le positionnement de Weebit Nano n’est pas d’attaquer frontalement la NAND flash, mais de percer plutôt sur celui des composants mémoires persistants embarqués dans les puces de type SoC et des systèmes embarqués dans l’IoT ou l’automobile. Les SSD ReRAm capables de vraiment concurrencer les modèles reposants sur de la NAND flash arriveront après. « Nous estimons en effet que le marché des systèmes embarqués est moins exposé pour lancer notre activité », indique le CEO. « C’est un marché plus facile pour démarrer et nous pouvons montrer des exemplaires très résistants, capables de conserver des données intactes pendant 10 ans à une température de 150°. Ce qui est très important pour le marché de l’automobile ».

Et pour décoller, Weebit Nano compte sur le marché chinois où des contacts ont déjà été noués avec le fabricant de semi-conducteurs XTX Technology, anciennement connu sous le nom de Paragon Technology. « Nous avons démontré l'efficacité de notre technologie de mémoire ReRAM à l'oxyde de silicium dans l’usine de XTX », assure le dirigeant. Interrogé sur la concurrence d’Intel avec ses composants Optane, Yossi Derek indique qu’ils ne sont pas sur le même marché. « Intel se concentre sur le marché des datacenters avec Optane, ils ne sont pas présents sur celui des systèmes embarqués. Les applications sont différentes, nous ne sommes pas encore prêts à attaquer le marché des datacenters. C’est juste une opportunité supplémentaire pour nous, mais aujourd’hui notre mémoire est une bonne solution pour les systèmes embarqués. Mon principal focus est de montrer que nous pouvons générer des revenus dans un laps de temps très court et le marché de systèmes embarqués présente moins de risques ». A la fin de l’année, Webit Nano devrait pouvoir monter ses premiers modules mémoire complets et discuter affaires avec ses prospects. Signalons pour conclure que Weebit Nano n’est pas le seul à s’intéresser à la ReRAm, Intel a également étudié la question et présenté des composants ReRAM à l’ISSCC 2019. La start-up Crossbar mise également sur cette technologie.