Publié le 23 février 2026 à 05h46. Des chercheurs chinois ont développé une puce photonique, baptisée LightGen, capable de surpasser de plus de 100 fois les performances d’un processeur Nvidia A100 dans certaines tâches d’intelligence artificielle générative, ouvrant la voie à une nouvelle ère de calcul plus rapide et plus économe en énergie.
LightGen, fruit d’une collaboration entre l’université Jiao Tong de Shanghai et l’université Tsinghua, utilise des impulsions lumineuses pour traiter l’information, une approche qui élimine les frictions électriques et permet une plus grande échelle de traitement que les systèmes électroniques traditionnels. Les résultats de cette recherche ont été publiés dans la revue Science.
Selon l’étude, la puce atteint une efficacité de 6,64 × 10² opérations par watt (TOPS/W) et une capacité de traitement de 3,57 × 10⁴ téraopérations par seconde. Elle excelle dans des applications telles que la synthèse d’images, la suppression de bruit, le transfert de style, l’édition 3D et la génération de vidéos, tout en consommant beaucoup moins de temps et d’énergie qu’un GPU Nvidia A100.
L’innovation repose sur le remplacement des transistors électroniques par plus de deux millions de « neurones » photoniques intégrés sur une puce de 136,5 mm². Ces neurones manipulent des faisceaux de lumière pour effectuer les opérations qui, dans les circuits électroniques classiques, sont réalisées par des réseaux de neurones. Un concept clé est l’introduction d’un « espace latent optique », une représentation compressée des données manipulée directement avec la lumière grâce à des métasurfaces ultrafines et des matrices de fibres.
« Les conceptions photoniques antérieures ont échoué sur des charges de travail génératives complexes en raison de contraintes structurelles. LightGen surmonte ces obstacles, offrant une marge de progression. »
Chen Yitong, chercheur principal à l’université Jiao Tong de Shanghai
Bien que LightGen ne soit qu’un prototype de laboratoire, et non une puce commerciale, les chercheurs soulignent son potentiel pour l’avenir de l’intelligence artificielle. Cette avancée s’inscrit dans le contexte des efforts de la Chine pour développer des architectures informatiques alternatives, notamment en réponse aux restrictions américaines sur l’accès aux puces Nvidia haut de gamme. Une puce optique similaire a déjà été présentée comme étant 100 fois plus rapide et plus économe en énergie que les puces Nvidia.
Cependant, plusieurs défis restent à relever. Le système dépend actuellement de lasers externes, ce qui complique l’assemblage et augmente les coûts. De plus, la fabrication de la puce nécessite des processus spécifiques qui ne sont pas encore intégrés dans l’industrie des semi-conducteurs. L’intégration de LightGen dans de véritables centres de données nécessitera donc des solutions pour améliorer l’évolutivité, réduire les coûts, assurer la compatibilité avec le matériel existant et garantir la fiabilité à long terme.
Malgré ces obstacles, les chercheurs estiment que cette technologie pourrait réduire considérablement la consommation d’énergie de l’IA générative, dont la formation et l’exécution de modèles complexes nécessitent actuellement une puissance de calcul considérable. L’informatique photonique pourrait ainsi ouvrir la voie à des systèmes hybrides, combinant des processeurs électroniques pour certaines tâches et des modules optiques pour les phases où le calcul avec la lumière offre un avantage significatif.