On le sait, les mémoires flash embarquées peinent à suivre la réduction des géométries de gravure qui conditionne la loi de Moore. Arrivés à des technologies de l’ordre de 40 ou 28nm, les grands fabricants de microcontrôleurs cherchent aujourd’hui des options plus exotiques pour continuer à rétrécir leurs puces numériques embarquant des cellules de mémoire non volatile. Certains comme Infineon Technologies misent sur la Ram résistive (Rram), d’autres comme NXP Semiconductors et Renesas Electronics se tournent vers la Ram magnétique (Mram), d’autres encore, à l’instar de Texas Instruments, ont dans le passé lancé des microcontrôleurs à mémoire ferroélectrique Fram… STMicroelectronics prend encore une autre voie en optant pour la mémoire à changement de phase PCM pour ses futures générations de microcontrôleurs. Le choix de la technologie non volatile PCM, déjà validée chez ST pour des composants automobiles, repose sur sa compacité et sa robustesse. Un choix qui s’inscrit dans un pari plus osé encore : le fabricant franco-italien, dont les microcontrôleurs et processeurs embarqués de pointe sont aujourd’hui fabriqués en process Cmos 40nm à mémoire flash, va échantillonner au deuxième semestre sa prochaine génération de microcontrôleurs à mémoire PCM sur un substrat FD-SOI gravé en 18nm. Codéveloppée avec Samsung, cette technologie devrait entrer en production de volume au deuxième semestre 2025 chez STMicroelectronics.
Outre le fait de continuer à rétrécir ses transistors, ce choix qualifié de « game changer pour la prochaine décennie » par Rémi El-Ouazzane, président du groupe microcontrôleurs, circuits numériques et RF chez ST, répond à deux autres impératifs. Le premier est géopolitique. « L’heure est à l’adoption d’une chaine de fabrication de type ” China for China, non-China for non-China “, résume Rémi El-Ouazzane ; nous nous y adaptons, même si je pense que le libre échange à l’échelle mondiale serait mieux optimisé ». Le FD-SOI présente en l’occurrence l’avantage d’une plus grande maîtrise de la supply chain au niveau européen, l’essentiel des substrats étant vraisemblablement fournis par Soitec.
L’autre argument réside dans les gains de performances accessibles grâce au FD-SOI. ST table sur un rapport performance/consommation augmenté de 50%, des cellules de mémoire non volatile PCM 2,5 fois plus petites, une densité triplée pour les blocs de traitement numérique et un gain de 3dB pour le facteur de bruit des étages radiofréquences. Tout aussi fondamental : le FD-SOI est en mesure de fonctionner sous 3,3V, une tension qui reste essentielle pour les blocs analogiques et les applications industrielles. Le fabricant escompte enfin qu’une fois prises en compte l’intégration et les performances supérieures, le FD-SOI 28nm ne présentera pas de surcoût de production par rapport au Cmos 40nm.
