Grâce au stockage des données sur de longs rubans magnétiques, les mémoires informatiques vont entrer dans une nouvelle ère. Avec à la clé, des temps d’accès 100 000 fois moins élevés que ceux des disques durs classiques.

Dafiné Ravelosona est physicien à l’institut d’électronique fondamentale à Orsay.

Alors que les technologies de stockage de l’information s’approchent de leurs limites physiques, vos collègues de l’EPFL, à Lausanne, ont obtenu des performances remarquables avec des mémoires magnétiques dites « en circuit de course ». Qu’en est-il ?

D.R. Le principe est né en 2004 chez IBM. Il consiste à stocker les informations en orientant l’aimantation d’une succession de domaines magnétiques répartis sur un long ruban d’une centaine de nanomètres de large. Ces domaines sont espacés de quelques dizaines de nanomètres seulement, ce qui garantit une haute densité. Sous l’effet d’un courant électrique, les domaines magnétiques - et donc l’information qu’ils contiennent - défilent le long du ruban, devant des têtes de lecture/écriture fixes de dimensions nanométriques. Il n’y a plus de pièces mobiles, comme dans disques durs, où les plateaux magnétiques tournent et les têtes se déplacent. Et comme l’aimantation est stable, la consommation d’énergie est très faible. Nos collègues suisses ont conçu un circuit presque idéal, ce qui leur a permis de déterminer les limites physiques du principe [1] . Ils montrent que le temps d’accès à l’information pourrait avoisiner la subnanoseconde, cent mille fois moins que dans un disque dur du commerce.

Est-on proche de l’industrialisation de ces mémoires ?

D.R. Elles relevaient encore de la science-fiction il y a quelques années, mais les industriels s’y intéressent déjà. Ils considèrent que cette technologie permettra de lever les obstacles physiques qui se dessinent pour les disques durs magnétiques et les mémoires flash de nos ordinateurs, téléphones ou lecteurs MP3. Mais il reste de nombreux obstacles à franchir. Les parois qui se déplacent sont très sensibles aux défauts du ruban magnétique qui les porte. Il faudra donc démontrer qu’on peut développer des mémoires efficaces et fiables.

Ces mémoires vont-elles bouleverser l’informatique ?

D.R. Quand on saura construire des circuits avec peu de défauts et à un coût réduit, ces composants trouveront leur place, surtout dans les appareils nomades. D’autant plus que leur fabrication est compatible avec les technologies de fabrication des puces actuelles, et qu’ils sont « universels » : ils peuvent remplacer tous les types de mémoire des appareils électroniques, et même mêler mémoire et circuits de calcul en une seule puce. La phase de développement devrait démarrer d’ici deux à trois ans, et on peut envisager une commercialisation dès 2015-2016. Nous y travaillons dans le cadre du réseau Magwire qui associe plusieurs laboratoires européens et des industriels.
Illustration : Principe du race track memory : chaque bit d’information (0 ou 1) correspond à une orientation de l’aimantation (vers le haut ou vers le bas). L’application d’une impulsion de courant (insert haut à droite) permet de bouger tous les bits magnétiques en bloc de la tête d’écriture vers la tête de lecture. La réalisation de sites de piégeage artificiels tels que des constrictions (insert bas à droite) permet de contrôler le stockage à long terme des parois magnétiques.

Propos recueillis par Denis Delbecq