L'intelligence artificielle requiert une puissance de calcul toujours plus importante, en particulier pour l'entraînement des algorithmes. Une exigence qui conduit les entreprises d'IA à multiplier les processeurs graphiques, ou GPU, utilisés pour l'apprentissage et l'exécution de leurs modèles, jusqu'à recourir simultanément à plusieurs baies – des structures contenant chacune de nombreux GPU.
Cependant, une telle configuration implique de pouvoir connecter les GPU entre eux, afin d'assurer la transmission des données à des vitesses élevées. « Les liaisons traditionnelles en cuivre se heurtent aujourd'hui à un plafond quant aux débits et à la distance qu'elles peuvent couvrir », note Yannick Paillard, directeur commercial et marketing de Scintil Photonics. « De plus, il est essentiel de prendre en compte un autre paramètre : la consommation d'énergie. Jusqu'ici, la transmission de données par connexion électrique était vue comme la solution présentant la meilleure efficacité énergétique. Mais lorsqu'il s'agit d'atteindre les vitesses requises par l'IA, l'électrique atteint ses limites. »
Une solution complète de photonique intégrée sur une seule puce
Pour proposer des interconnexions de GPU plus performantes, la start-up Scintil Photonics a choisi un autre moyen de transport de données : la lumière. Créée en 2018 par Sylvie Menezo, alors responsable du laboratoire Photonique Intégrée au CEA-Leti, l'entreprise est spécialisée dans la photonique intégrée sur silicium, appliquée à la connectivité optique.
Plus précisément, Scintil Photonics a développé la technologie SHIP (Scintil Heterogeneous Integrated Photonics), issue de travaux menés au CEA-Leti. « Intégrer différentes fonctions optiques sur une puce de silicium n'est pas inédit : ce qui nous distingue, c'est notre capacité à ajouter également une source laser sur cette même puce, grâce à une technique mise au point au CEA-Leti », précise Yannick Paillard. « Par ailleurs, nous avons travaillé avec un industriel, Tower Semiconductor, pour mettre en œuvre une méthode de production de ces puces, intégrant tous ces éléments photoniques, à haut volume et à coût compétitif. »
La technologie de Scintil Photonics offre ainsi des débits nettement plus élevés. Là où les liaisons de cuivre plafonnent à 200 Gb/s, SHIP permet d'atteindre une vitesse de 400 Gb/s, dans un premier temps, et pourrait aller jusqu'à 800 Gb/s.
« Le CEA est fier d'avoir été à l'origine de la création de Scintil Photonics et heureux de les accompagner dans leurs développements pour les prochaines générations de solutions. La technologie SHIP qu'ils ont développée représente une avancée majeure pour les interconnexions haut débit dans les data centers. Leurs puces photoniques avec source laser intégrée, fabricables en volume et réduisant significativement la consommation énergétique, sont en totale adéquation avec les besoins des data centers pour l'IA. Grâce à notre grand savoir-faire en collage moléculaire direct et à nos plateformes photoniques du 100 mm au 300 mm, nous continuerons à soutenir l'innovation et l'excellence technologique », ajoute Eléonore Hardy, Responsable des partenariats photonique sur silicium du CEA-Leti.
Une consommation d'énergie (au moins) divisée par 4
Afin d'accélérer son développement, Scintil Photonics a conclu une levée de fonds de 50 millions d'euros en septembre 2025. Ce tour de table a réuni tous les investisseurs historiques de la société, ainsi que de nouveaux partenaires tels que NVIDIA, leader mondial dans le domaine des GPU et acteur majeur de l'IA. Une marque d'intérêt qui démontre l'adéquation de la technologie avec les besoins du marché.
Cette augmentation de capital va notamment servir à soutenir l'industrialisation et la commercialisation du premier produit de Scintil Photonics : LEAF Light, qui repose sur la technologie SHIP. Il s'agit d'une source laser DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing) déportée, ce qui signifie qu'elle peut générer plusieurs longueurs d'onde – 8 ou 16 –, qui sont « multiplexées », c'est-à-dire assemblées en un signal composite, avant d'être modulées par le transmetteur, « co-packagé » avec le GPU.
Cette approche, qui exige une précision élevée dans l'espacement entre les longueurs d'onde utilisées, permet de grandement améliorer l'efficacité énergétique de la transmission des données, mesurée en picojoules par bit transmis. Un lien optique alimenté par LEAF Light affichera en effet des valeurs comprises entre 3,5 et 4 pJ/bit, contre 15 à 17 pJ/bit pour les connexions traditionnelles déployées dans les data centers. Et les simulations montrent qu'en intégrant la source laser DWDM avec le transmetteur, cette mesure pourrait tomber sous la barre de 1 pJ/bit.
La levée de fonds va également permettre de renforcer les effectifs dans divers domaines : design, contrôle qualité, support client… Des recrutements qui interviendront en France, ainsi qu'aux États-Unis, où se trouvent de nombreux clients de l'entreprise.
Ce travail a été fait en collaboration avec l'IRT Nanoelec.