Dernier exemple en date, Ayar Labs, une startup qui développe cette technologie appelée photonique au silicium, a déclaré mardi avoir levé 130 millions de dollars auprès d'investisseurs dont le géant des puces Nvidia Corp.

Si la puce en silicium basée sur les transistors a permis d'augmenter la puissance de calcul de manière exponentielle au cours des dernières décennies, les transistors ayant atteint la largeur de plusieurs atomes, les réduire encore davantage est un défi. Non seulement il est difficile de fabriquer quelque chose d'aussi minuscule, mais à mesure qu'ils deviennent plus petits, les signaux peuvent s'échapper entre eux.

Ainsi, la loi de Moore, qui stipulait que tous les deux ans, la densité des transistors sur une puce doublerait et ferait baisser les coûts, ralentit, ce qui pousse l'industrie à chercher de nouvelles solutions pour répondre aux besoins de plus en plus lourds en matière de calcul d'intelligence artificielle.

Selon la société de données PitchBook, l'année dernière, les startups de la photonique au silicium ont levé plus de 750 millions de dollars, soit le double par rapport à 2020. En 2016, cela représentait environ 18 millions de dollars.

"L'IA se développe comme un fou et prend en charge de grandes parties du centre de données", a déclaré Charles Wuischpard, PDG d'Ayar Labs, dans une interview à Reuters. "Le défi du mouvement des données et la consommation d'énergie dans ce mouvement des données est un gros, gros problème."

Le défi est que de nombreux grands algorithmes d'apprentissage automatique peuvent utiliser des centaines ou des milliers de puces pour le calcul, et il y a un goulot d'étranglement sur la vitesse de transmission des données entre les puces ou les serveurs en utilisant les méthodes électriques actuelles.

La lumière est utilisée pour transmettre des données par le biais de câbles à fibres optiques, y compris des câbles sous-marins, depuis des décennies, mais il a été difficile de l'amener au niveau des puces car les dispositifs utilisés pour créer la lumière ou la contrôler n'ont pas été aussi faciles à rétrécir que les transistors.

Brendan Burke, analyste principal des technologies émergentes chez PitchBook, s'attend à ce que la photonique au silicium devienne un matériel courant dans les centres de données d'ici 2025 et estime que le marché atteindra 3 milliards de dollars d'ici là, soit une taille similaire à celle du marché des puces graphiques de l'I.A. en 2020.

Au-delà des puces à transistors de connexion, les startups utilisant la photonique au silicium pour construire des ordinateurs quantiques, des superordinateurs et des puces pour les véhicules à conduite autonome lèvent également des fonds importants.

PsiQuantum a levé environ 665 millions de dollars jusqu'à présent, même si la promesse de voir les ordinateurs quantiques changer le monde est encore loin.

Lightmatter, qui construit des processeurs utilisant la lumière pour accélérer les charges de travail de l'IA dans le centre de données, a levé un total de 113 millions de dollars et lancera ses puces plus tard cette année et les testera avec des clients peu après.

Luminous Computing, une startup qui construit un supercalculateur d'IA utilisant la photonique du silicium, soutenue par Bill Gates, a levé un total de 115 millions de dollars.

FONDERIES PHOTONIQUES

Ce ne sont pas seulement les startups qui font avancer cette technologie. Les fabricants de semi-conducteurs se préparent également à utiliser leur technologie de fabrication de puces en silicium pour la photonique.

Amir Faintuch, responsable de l'infrastructure informatique et câblée de GlobalFoundries, a déclaré que la collaboration avec PsiQuantum, Ayar et Lightmatter a permis de créer une plate-forme de fabrication de photonique au silicium que d'autres pourront utiliser. La plate-forme a été lancée en mars.

Peter Barrett, fondateur de la société de capital-risque Playground Global, investisseur dans Ayar Labs et PsiQuantum, croit aux perspectives à long terme de la photonique au silicium pour accélérer l'informatique, mais estime que la route sera longue.

"Ce que les gars d'Ayar Labs font si bien... c'est qu'ils ont résolu le problème de l'interconnexion des données pour le calcul traditionnel à haute performance", a-t-il déclaré. "Mais il faudra un certain temps avant que nous disposions d'un calcul photonique numérique pur pour les systèmes non quantiques."