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Impact économique de l'électronique de spin

Trois grands domaines d'application sont directement concernés par le développement de l'électronique de spin :

  • Le domaine de l'enregistrement magnétique avec les têtes de lecture de disques durs.
  • Les capteurs magnétiques pour des applications dans l'automobile, professionnelles mais aussi éventuellement domestiques.
  • Les mémoires électroniques avec l'apparition sur le marché annoncée pour l'horizon 2004-2005 des premières générations de MRAM (Magnetic Random Acces Memory).

 

Enregistrement magnétique :

  • C'est historiquement le premier secteur sur lequel la magnétorésistance géante (GMR) a eu un impact de grande ampleur. A partir de fin 1997, toutes les têtes de lecture de disques durs ont progressivement utilisé la GMR.
  • Cette transition a permis de doubler la vitesse de croissance de la densité de stockage de
    120 % par an entre 1998 et 2002.
  • Le marché actuel des disques durs représente environ 50 milliards d'euros, la part prise par les têtes de lecture représentant plus de 10 %.

 

Capteurs magnétiques :

·         Les premiers capteurs magnétorésistifs utilisant la GMR ont été introduits dès 1994 sur des marchés spécifiques.

·         Le marché des capteurs magnétorésistifs est complexe. C'est en fait un amalgame de marchés spécifiques de taille plus ou moins grande.

·         Les applications peuvent être regroupées en trois grands domaines :

o        La détection d'un champ magnétique (boussole, mesure de courant électrique)

o        La détection d'un objet via sa signature magnétique (comptage de véhicules, détection de bâtiments maritimes).

o        La détection du mouvement d'un objet comportant un aimant (fermeture de portes d'avions, potentiomètre sans contact).

·         Le volume du marché actuel est de 800-900 millions d'euros. Sa croissance est largement dépendante de la pénétration de marchés de masse comme l'automobile ou les applications domestiques.

 

Mémoires électroniques :

  • C'est le domaine d'application des MRAM, qui devrait être le premier produit utilisant l'effet tunnel dépendant du spin.
  • La MRAM est une technologie de mémoire électronique non volatile, dont les performances devraient la rendre compétitive par rapport à l'ensemble des technologies de mémoires actuelles (DRAM, SRAM, Flash). Sa seule concurrente en tant que technologie émergente est la mémoire ferroélectrique. Les avantages pour la MRAM  sont une meilleure capacité d'intégration, un meilleur temps d'accès et une meilleure fiabilité.
  • La première génération de produits est annoncée pour 2004-2005. Les deux premières lignes de production des acteurs occidentaux (Europe et Etats-Unis) devraient se situer en France à Crolles (consortium ST Microelectronics, Philips, Motorola) et à Corbeil-Essonne (consortium Altis : IBM, Infineon). Il y a d'autres acteurs en Asie (Japon, Corée).
  • Le marché global des mémoires électroniques en 2002 est d'environ 25 milliards d'euros. Il se décompose en trois secteurs :
    • Les mémoires pour appareils nomade, domestique et grand public (agendas électroniques, appareils photos), pour lesquelles le facteur dominant est la recherche d'un composant à faible coût. Ce secteur représente 9 milliards d'euros en 2002. On peut raisonnablement penser que c'est le premier auquel s'attaqueront les produits MRAM.
    • Les mémoires pour ordinateurs (DRAM, SRAM) qui sont le résultat d'un compromis performance / coût. Ce secteur représente 15 milliards d'euros en 2002.
    • Les mémoires pour applications militaires et spatiales. Une caractéristique importante dans ce domaine est la tenue aux radiations.


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