Imaginer une mémoire alliant la célérité de la SRAM et la capacité de stockage de la mémoire Flash tout en étant insensible aux rayonnements ionisants et hyper économe en énergie… C’est le pari réalisé par Antaios. La startup deeptech développe depuis plusieurs années une technologie disruptive afin de mettre au point une mémoire magnétique MRAM basée sur l’architecture SOT (Spin Orbit Transfer). Explications.
C’est le Graal pour tous acteurs de la mémoire. Découverte par IBM dans les années 70, la MRAM (Magentic Random Access Memories ou mémoires magnétiques à accès aléatoire) est considérée comme l’avenir des mémoires RAM en la supplantant sur bien des aspects. Non volatile, rapide, peu énergivore et insensible aux rayonnements ionisants, la SOT MRAM associe le meilleur des deux mondes, celui de la mémoire SRAM utilisé pour sa rapidité dans le cache des processeurs et celui de la mémoire Flash, performante (taux de transfert élevé), peu consommatrice d’électricité et permettant de stocker des données même sans alimentation. C’est là tout l’enjeu de la technologie disruptive développée par Antaios.
Le SOT, une technologie MRAM de 4e génération
Alors que de nombreux acteurs tentent de mettre au point cette « mémoire ultime » avec plus ou moins de succès, Antaios a pris le problème sous un autre angle. Expert en spintronique, un domaine qui permet d’exploiter la propriété quantique de l’électron, la startup développe un nouveau type de mémoires magnétiques issues de ces recherches : la MRAM SOT (Spin Orbit Transfer). « L’invention du SOT est à l’origine issue du laboratoire Spintec de Grenoble, une unité de recherche commune entre l’UGA, le CEA et le CNRS », confie Jean Pascal Bost, co-fondateur et CFO d’Antaios. La startup, née au Tarmac en 2016 et créée officiellement en janvier 2017, capitalise sur plusieurs années de R&D issues du laboratoire Spintec. Elle est la seule entreprise au niveau mondial à être en mesure de concevoir ce type de mémoire. Après 2 générations de mémoires magnétiques MRAM vient ensuite la STT (Spin-Transfer-Torque) MRAM, celle adoptée par des grandes fonderies telles que TSMC, Samsung, GlobalFoundries, UMC (United Microelectronics Corporation) depuis la fin de 2018. « Le problème de ces mémoires c’est qu’elles ne peuvent être à la fois endurante c’est-à-dire écrite un grand nombre de fois et rapide pour des raisons de physique pure ».
Une technologie unique au niveau mondial
Tout le savoir-faire d’Antaios repose sur la résolution de cette problématique en utilisant la physique quantique et plus précisément la spintronique. « La technologie SOT permet de concevoir des mémoires magnétiques de 4e génération qui sont à la fois endurantes, ultrarapides et permet de diviser par dix au moins leurs consommations électriques. Des candidats idéaux qui pourront remplacer efficacement la SRAM ». Pour ce faire, la startup a conçu des outils spécifiques tant hardware que software. « Nous poursuivons le développement de la technologie en l’améliorant ainsi que les briques logiciels (compilateurs notamment) afin de faciliter son adoption en fonction des usages. Nous ne pouvons pas développer une technologie si elle est plus difficile à mettre en œuvre que celle utilisée aujourd’hui ».
Une présence accrue sur la chaîne de valeurs
Pour ce faire, la pépite a ouvert une filiale le 23 mars 2020, sept jours après l’annonce du confinement, au cœur de la Silicon Valley. La raison est simple : « les décideurs mondiaux de l’industrie du semiconducteur sont là-bas, même TSMC. Nous avons un partenariat avec Applied Materials. Son avantage réside dans le fait que c’est un groupe complètement œcuménique. Nous disposons de la recette, il la fabrique. Ce qui nous permet de travailler à l’échelle sur leurs équipements et en particulier sur les wafers de 300 mm à des tailles de gravure de 28 nm et en dessous. Il faut savoir qu’en dessous de 28 nm, la mémoire flash devient trop onéreuse à produire, c’est à ce moment que la STT MRAM est arrivée ». Antaios privilégie l’approche fabless. « Il y a deux manières de procédés. Soit les entreprises occupent des points stratégiques dans la chaîne de valeur, soit elles se dotent d’usines de hautes technologies avec le coût que cela représente. À titre d’exemple, TSMC va investir plus de 100 Md$ sur cinq ans dans ses outils de production et enregistre un résultat net de 10 Md$… En Europe, aucun acteur actuellement ne peut rivaliser avec les grandes fonderies, il faut être présent sur la chaîne de valeur d’une autre manière ». Afin de renforcer son équipe et d’apporter des ressources supplémentaires pour développer sa technologie, la startup a levé 11 M$ le 16 septembre dernier auprès de capitaux-risqueurs français – Innovacom et Sofimac Innovation – avec le soutien d’Applied Ventures LLC, le fonds d’investissement de l’américain Applied Materials, leader mondial des équipements pour le semiconducteur. Le Crédit Agricole Sud Rhône Alpes, la CERA, la BNP et Bpifrance ont accompagné cet investissement sous forme de levier. « Cela va nous permettre d’avoir des premiers démonstrateurs d’ici l’automne qui permettra d’amorcer la commercialisation de notre technologie en présentant une solution complète aux industriels du secteur afin d’en faciliter son adoption ».
Démocratiser la SOT MRAM, le futur standard de la mémoire
Les premières applications de la technologie d’Antaios sont intimement liées à l’essor de l’intelligence artificielle nécessitant un traitement ultra rapide des flux de données. « Nos mémoires sont intéressantes pour l’IA embarquée et à moyen terme avant d’être intégrées assez rapidement dans les microprocesseurs des objets connectés ». La startup mise sur l’installation de sa technologie dans les fonderies qui la délivreront aux acteurs fabless (tels que NXP, Qualcomm…) sous forme de licences pour l’intégrer dans leurs propres produits, ensuite commercialisés. « C’est ce que nous appelons le Triangle d’or ! » Situé à Meylan, Antaios compte 14 personnes, dont une installée, aux États-Unis qui sera rapidement rejointe par un autre collaborateur. Financée par les capitaux levés pour l’instant, la société prévoit de recruter 10 personnes d’ici deux ans afin de démocratiser ce futur standard mémoire peu énergivore. « Selon plusieurs études, l’activité numérique génère autant de CO2 que le transport aérien aujourd’hui et le double d’ici 2025. Or 80 % du problème de ses émissions, en microélectronique, provient de la mémoire… », conclut Jean-Pascal Bost.
