L’IA remet la photonique sur silicium sous les projecteurs
Avant l’essor de l’intelligence artificielle générative, les investisseurs portaient peu d’attention aux composants optiques des centres de données, se concentrant principalement sur les processeurs, la mémoire et les logiciels. Aujourd’hui, avec l’expansion des infrastructures d’IA, la photonique sur silicium émerge comme une technologie clé. La récente levée de 4,5 millions d’euros par la startup suisse Aylight en est une illustration. Bien que cette somme ne marque pas l’avènement d’une nouvelle technologie, elle indique une transformation plus profonde, où l’IA pourrait offrir à la photonique sur silicium un marché en pleine expansion.
Une technologie ancienne qui trouve enfin son moment
Les recherches sur la photonique sur silicium ont débuté dans les années 1980, avec des programmes industriels formalisés au début des années 2000. L’objectif est d’exploiter les méthodes de fabrication de la microélectronique pour créer des composants capables de manipuler la lumière sur des puces en silicium. Cette technologie combine l’efficacité de l’électronique pour le calcul et la capacité de la lumière à transporter des informations avec une faible atténuation.
Traditionnellement, la photonique a été utilisée dans les réseaux de télécommunications et les liaisons optiques pour relier les serveurs dans les grands centres de données. Des entreprises comme Intel investissent dans ce secteur depuis plus de dix ans, tandis que des spécialistes tels que Coherent et Lumentum fournissent déjà de nombreux composants optiques.
L’IA change la nature du problème
La valeur d’un GPU réside dans sa capacité à échanger rapidement des données avec d’autres processeurs au sein d’un cluster. Les modèles avancés sont désormais entraînés sur des milliers de GPU fonctionnant simultanément, et les futures générations devraient mobiliser des centaines de milliers d’accélérateurs, répartis sur plusieurs bâtiments ou campus. Dans ce contexte, le trafic interne de données augmente rapidement, posant de nouveaux défis : il ne s’agit plus seulement de calculer plus vite, mais de transférer davantage d’informations sans dégrader les performances ni accroître la consommation énergétique. C’est ici que la photonique sur silicium joue un rôle crucial.
Remplacer certains électrons par des photons
Dans une puce électronique classique, l’information circule sous forme de signaux électriques. La photonique, quant à elle, utilise des impulsions lumineuses pour certaines transmissions, se propageant dans des guides d’ondes gravés sur la puce en silicium. La photonique ne remplace pas l’électronique, mais la complète lorsque les échanges deviennent trop volumineux pour être gérés efficacement par des interconnexions électriques.
Cette architecture repose sur divers composants, tels que les guides d’ondes, les modulateurs, et les photodétecteurs, ainsi que des dispositifs de multiplexage qui permettent de faire circuler plusieurs longueurs d’onde sur une même fibre.
Pourquoi les lasers deviennent un enjeu stratégique
Chaque liaison optique nécessite une source lumineuse, et sans laser, il n’y a pas de transmission optique. Ces composants doivent répondre à des exigences contradictoires : produire une lumière stable, consommer peu d’énergie, être compacts et compatibles avec une fabrication industrielle à grande échelle. C’est là qu’intervient Aylight, qui développe des lasers multi-longueurs d’onde capables de générer plusieurs canaux optiques à partir d’une seule puce.
Une nouvelle couche de l’infrastructure IA
L’essor de la photonique s’inscrit dans une évolution plus large de l’écosystème des semi-conducteurs, où chaque couche de l’infrastructure devient stratégique. La mémoire, les réseaux et le packaging avancé sont également en pleine progression. Cette fragmentation de la chaîne de valeur favorise l’émergence de nouvelles startups spécialisées.
Une industrialisation encore loin d’être achevée
Les défis restent nombreux. Le silicium est un bon matériau pour guider la lumière, mais il n’est pas naturellement une source laser efficace. De nombreux acteurs doivent encore assembler des matériaux différents, ce qui complique la fabrication. De plus, les interconnexions électriques demeurent très compétitives sur de nombreuses distances. L’adoption de la photonique progressera là où les besoins en débit, distance ou consommation justifient un coût supplémentaire.
L’Europe possède-t-elle une carte à jouer ?
Contrairement aux GPU, dominés par les États-Unis et l’Asie, la photonique sur silicium offre encore un paysage relativement ouvert. L’Europe possède une recherche académique solide et un tissu de startups dynamique dans des pays comme la Suisse, la France, les Pays-Bas et la Belgique. Cependant, cette avance scientifique ne garantit pas un leadership industriel, car il est nécessaire de développer des capacités de production et des partenariats commerciaux pour passer à l’échelle.
Fondée en 2025 par Bahareh Marzban et Dmitry Kazakov, Aylight a levé 4,5 millions d’euros lors d’un tour de pré-amorçage codirigé par Elaia et Swisscom Ventures, avec la participation de Verve Ventures et Plug and Play. Ces fonds serviront à financer le développement de prototypes et l’accélération de l’industrialisation de sa technologie de lasers multi-longueurs d’onde.
Source : FrenchWeb.
