Lightelligence explore une autre manière de construire les infrastructures de calcul : utiliser des signaux lumineux pour effectuer certaines opérations mathématiques et transporter les données. Implantée dans la région de Boston, cette entreprise américaine appartient au secteur du calcul photonique et de l’accélération de l’intelligence artificielle. Son objectif est de répondre aux contraintes de consommation électrique, de latence et de circulation des données qui accompagnent le développement des modèles d’IA. La photonique n’y remplace pas toute l’électronique : elle intervient dans une architecture hybride, où chaque technologie prend en charge des fonctions distinctes.
Des laboratoires du MIT à l’entreprise
Créée en 2017, Lightelligence est issue de travaux de recherche conduits au Massachusetts Institute of Technology. Parmi ses fondateurs figure Yichen Shen, chercheur dont les travaux ont porté sur les possibilités offertes par les circuits optiques pour les réseaux de neurones. L’idée fondatrice consiste à exploiter les propriétés physiques de la lumière pour réaliser des opérations très présentes dans le calcul scientifique et l’apprentissage automatique, notamment les multiplications matricielles.
Le passage du laboratoire à un produit utilisable suppose toutefois davantage qu’une démonstration de principe. Il faut intégrer les composants photoniques, les circuits électroniques de commande et les interfaces nécessaires à leur fonctionnement dans un système informatique. Lightelligence s’est ainsi engagée dans le développement de puces et de plateformes combinant ces différentes briques.
Calcul optique et circulation des données
L’entreprise a notamment présenté PACE, pour Photonic Arithmetic Computing Engine, une plateforme illustrant son approche du calcul photonique. Celle-ci mobilise des circuits optiques pour accélérer des opérations mathématiques, avec des démonstrations portant notamment sur des problèmes d’optimisation. Ces travaux ne doivent pas être confondus avec la disponibilité d’un substitut universel aux processeurs graphiques : les bénéfices dépendent de la tâche, de la précision recherchée et de l’ensemble du système utilisé.
Lightelligence travaille également sur les interconnexions optiques, notamment à travers sa plateforme Hummingbird. Ce volet s’attaque à une autre difficulté des architectures de calcul : déplacer efficacement l’information entre unités de traitement. À mesure que les systèmes deviennent plus complexes, ces échanges peuvent peser lourd dans les performances et la consommation. Le transport optique constitue une piste pour réduire certaines limites des liaisons électriques, sans supprimer les contraintes d’intégration ou de fabrication.
Et maintenant ?
Pour Lightelligence, l’enjeu est de transformer les avantages physiques de la photonique en gains mesurables à l’échelle d’applications réelles. La consommation des conversions entre signaux électriques et optiques, les accès mémoire, la stabilité des composants et les coûts de production comptent autant que la vitesse d’une opération isolée.
L’adoption passera aussi par les logiciels, les outils de développement et la compatibilité avec les infrastructures existantes. Dans un marché dominé par les accélérateurs électroniques, la trajectoire la plus crédible est celle de la complémentarité : cibler les opérations ou les échanges pour lesquels la lumière apporte un avantage démontrable. La capacité à industrialiser ces solutions et à documenter leurs performances de bout en bout sera déterminante.