Bibliographie & annexes
Présentation
RÉSUMÉ
Cet article est consacré aux mémoires à semi-conducteurs, composants privilégiés dans bon nombre d’applications des télécommunications, mais aussi du grand public et de l’informatique. La technologie CMOS est la plus utilisée pour la réalisation de ces puces mémoires, car elle permet d’obtenir des densités d’intégration élevées avec des rendements industriels. La fabrication de ces circuits bénéficie ainsi de nombreux avantages, comme le recours à une fabrication collective, des processus de fabrication propres et l’obtention de performances élevées en vitesse. L’évolution de ces composants n’est pas prête de fléchir.
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Auteur(s)
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Christophe FREY : Directeur engineering SOISIC
INTRODUCTION
Les mémoires à semi-conducteurs utilisent, comme les technologies des circuits intégrés, le silicium en tant que matériau de départ. Elles constituent un domaine privilégié où les progrès de l’intégration poussée se font sentir immédiatement. Elles ont représenté les premières applications des circuits intégrés complexes (LSI Large Scale Integration, 1 000 portes par circuit intégré) et constitueront encore des véhicules de choix pour la démonstration de faisabilité de circuits intégrés très complexes et comme composants tracteurs de la technologie.
Les avantages essentiels liés à la technologie des circuits intégrés sur silicium sont :
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l’utilisation d’opérations de fabrication collectives qui diminuent les coûts de fabrication et ont permis par le passé de rendre ces mémoires compétitives en prix par rapport aux solutions magnétiques (tores) ; la tendance à une intégration plus poussée permet, de plus, d’abaisser les coûts associés au système (coûts des alimentations, des bâtiments, du fonctionnement, etc.) ;
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la réalisation des circuits à partir d’opérations technologiques très propres, quelquefois sous vide (comme les métallisations) entraînant une amélioration de la fiabilité des composants et donc des systèmes, qui devient indispensable pour les ensembles très complexes ;
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l’obtention de performances élevées en vitesse (temps d’accès lecture par exemple) par rapport aux solutions magnétiques, d’autant plus que ces performances s’améliorent en général lorsque le niveau d’intégration augmente (diminution des capacités parasites en diminuant les dimensions des composants) ;
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l’effet d’entraînement réciproque lié à l’existence d’une production de circuits intégrés logiques qui contribue de toute façon à améliorer la qualité du matériau de départ, la technologie et les outils de conception, rendant ainsi plus performantes les technologies correspondantes, quelle que soit la part de marché prise par un domaine d’application particulier.
Par ailleurs, les très nombreuses recherches menées sur les semi-conducteurs, en général, font découvrir de nouveaux effets physiques permettant de repousser les limitations qu’ont les mémoires à semi-conducteurs par rapport aux mémoires magnétiques (disques durs, bandes magnétiques...) dans certains domaines. C’est le cas de la rétention non volatile de l’information dans une structure EPROM.
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VERSIONS
- Version archivée 1 de déc. 1980 par Guy CONVERT
- Version archivée 2 de juin 1993 par Alain CAPPY
DOI (Digital Object Identifier)
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Conclusion4. Quelques exemples de mémoires
4.1 Mémoires statiques SRAM
Comme le montre la figure 16, la surface relative occupée par les mémoires dans les systèmes sur une puce moderne est en croissance très rapide depuis le début du 21e siècle. Les mémoires statiques sont actuellement utilisées principalement en tant que mémoires embarquées.
L’exemple (figure 17) choisit la mémoire cache de niveau 3 de 3 Mo (24 Mbits) embarquée dans le microprocesseur Itanium d’Intel . Cette architecture est très optimisée pour la vitesse. Les principales caractéristiques sont les suivantes :
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– découpage en 135 sous-blocs ;
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– sous-blocs supplémentaires de redondance et de code correcteur d’erreur pour assurer le rendement de cette mémoire ;
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– décodage et amplification de lecture distribués à travers la mémoire ;
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– forme non rectangulaire tirant bénéfice du découpage en sous-blocs pour s’intégrer de façon optimale dans le circuit.
4.2 Mémoires dynamiques DRAM
L’exemple choisi est la mémoire 1 Gbits réalisée par Samsung ...
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Quelques exemples de mémoires
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - BOUCHARLAT (G.) - Dispositifs à transfert de charges (CCD). - Techniques de l’Ingénieur. Traité électronique E 2 210 (2-2006).
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(2) - HERNDON (W.), RAMIREZ (R.) - A 4096x1 static bipolar RAM. - ISSC Digest of technical papers, pp. 68-69 (fevr. 1977).
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(4) - ARNAUD (F.), BŒUF (F.), SALVETTI (F.), LENOBLE (D.), WACQUANT (F.), REGNIER (C.), MORIN (P.), EMONET (N.), DENIS (E.), OBERLIN (J.C.), CECCARELLI (D.), VANNIER (P.), IMBERT (G.), SICARD (A.), PERROT (C.), BELMONT (O.), GUILMEAU (I.), SASSOULAS (P.O.), DELMEDICO (S.), PALLA (R.), LEVERD (F.), BEVERINA (A.), DEJONGHE (V.), BROEKAART (M.), PAIN (L.), TODESCHINI (J.), CHARPIN (M.), LAPLANCHE (Y.), NEIRA (D.), VACHELLERIE (V.), BOROT (B.), DEVOIVRE (T.), BICAÏS (N.), HINSCHBERGER (B.), PANTEL (R.), REVIL (N.), PARTHASARATHY (C.), PLANES (N.), BRUT (H.), FARKAS (J.), UGINET (J.), STOLK (P.), WOO (M.) - A Functional 0.69 µm2 Embedded 6T-SRAM bit cell for 65 nm CMOS platform. - 2003 symposium on VLSI technology.
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