Neurophos obtient 110 millions de dollars pour développer des processeurs optiques compacts basés sur l'IA

Il y a deux décennies, David R. Smith, professeur à l'université Duke, a créé une « cape d'invisibilité » réelle à l'aide de matériaux composites artificiels appelés métamatériaux. Contrairement à son homologue fictif dans Harry Potter, ce prototype avait des fonctionnalités limitées, ne dissimulant les objets que sous une longueur d'onde micro-ondes spécifique. Cependant, ces avancées fondamentales en science des matériaux ont ouvert la voie à des percées ultérieures dans la recherche en électromagnétisme.

Aujourd'hui, la start-up Neurophos, basée à Austin, une entreprise de photonique issue de l'université Duke et de l'incubateur Metacept fondé par Smith, fait progresser cette recherche. Son objectif est de relever l'un des défis les plus critiques pour les laboratoires d'IA et les centres de données hyperscale : augmenter la puissance de calcul sans augmentation correspondante de la consommation d'énergie.

La société a développé un « modulateur de métasurface » doté de propriétés optiques uniques, qui lui permet de fonctionner comme un processeur à cœur tensoriel. Il est spécialisé dans la multiplication matricielle vectorielle, l'opération mathématique fondamentale qui sous-tend une grande partie du travail actuel en matière d'IA, en particulier l'inférence. Actuellement, cette tâche est assurée par des GPU et des TPU spécialisés à base de silicium. En regroupant de manière dense des milliers de ces modulateurs sur une seule puce, Neurophos affirme que son « unité de traitement optique » (OPU) atteint des vitesses nettement supérieures et une efficacité énergétique bien supérieure pour l'inférence IA par rapport aux GPU courants qui alimentent aujourd'hui les centres de données.

Pour financer le développement de sa puce, Neurophos a levé 110 millions de dollars lors d'un tour de table de série A. L'investissement a été mené par Gates Frontier, la société de capital-risque de Bill Gates, avec la participation de Microsoft M12, Carbon Direct, Aramco Ventures, Bosch Ventures, Tectonic Ventures, Space Capital et d'autres.

Le concept de l'informatique photonique n'est pas nouveau. En théorie, les puces qui utilisent la lumière au lieu de l'électricité promettent des performances supérieures, car la lumière génère moins de chaleur, se déplace plus rapidement et est moins affectée par les fluctuations de température et les interférences électromagnétiques.

Cependant, des défis pratiques persistent. Les composants optiques sont généralement beaucoup plus grands que les transistors en silicium et sont difficiles à fabriquer à grande échelle. De plus, ils nécessitent des convertisseurs de données pour passer des signaux numériques aux signaux analogiques, des composants souvent encombrants et gourmands en énergie.

Neurophos affirme que sa technologie exclusive de métasurface résout simultanément ces problèmes. La clé réside dans la taille considérablement réduite du composant, qui serait environ 10 000 fois plus petit que les transistors optiques conventionnels. Cette miniaturisation permet d'intégrer des milliers d'unités sur une seule puce, ce qui permet des calculs massivement parallèles et offre des gains d'efficacité par rapport au silicium traditionnel.

Disrupt 2026 : offre de billets à durée limitée

Les billets sont désormais disponibles ! Réservez votre place et économisez jusqu'à 680 $ grâce à nos tarifs de lancement exclusifs. Soyez parmi les 500 premiers inscrits pour bénéficier d'une réduction de 50 % sur un pass invité +1. TechCrunch Disrupt rassemble des dirigeants de Google Cloud, Netflix, Microsoft, Box, a16z, Hugging Face et bien d'autres pour plus de 250 sessions visant à accélérer la croissance et à affiner votre avantage concurrentiel. Réseautez avec des centaines de startups innovantes et participez à des sessions spécialement conçues pour susciter des opportunités commerciales, fournir des informations clés et être source d'inspiration.

Disrupt 2026 : offre de billets à durée limitée

Les billets sont désormais disponibles ! Réservez votre place et économisez jusqu'à 680 $ grâce à nos tarifs de lancement exclusifs. Soyez parmi les 500 premiers inscrits pour bénéficier d'une réduction de 50 % sur un pass invité +1. TechCrunch Disrupt rassemble les dirigeants de Google Cloud, Netflix, Microsoft, Box, a16z, Hugging Face et bien d'autres pour plus de 250 sessions visant à accélérer la croissance et à affiner votre avantage concurrentiel. Réseautez avec des centaines de startups innovantes et participez à des sessions conçues pour susciter des opportunités commerciales, fournir des informations clés et être source d'inspiration.

« En réduisant la taille du transistor optique, nous pouvons effectuer beaucoup plus de calculs dans le domaine optique avant de devoir reconvertir les données dans le domaine électronique », a expliqué le Dr Patrick Bowen, PDG et cofondateur de Neurophos, dans une interview accordée à TechCrunch. « Pour atteindre une vitesse élevée, il faut d'abord résoudre le problème de l'efficacité énergétique. Rendre une puce 100 fois plus rapide signifie généralement qu'elle consomme 100 fois plus d'énergie. La véritable vitesse n'est atteignable qu'une fois que l'efficacité a été considérablement améliorée. »

Selon Neurophos, le résultat est un processeur optique qui surpasse largement les leaders actuels tels que le GPU B200 AI de NVIDIA. La start-up affirme que sa puce fonctionne à 56 GHz, offrant une performance maximale de 235 péta-opérations par seconde (POPS) tout en consommant 675 watts d'énergie. En comparaison, elle affirme que le B200 offre 9 POPS à 1 000 watts.

M. Bowen a révélé que Neurophos avait déjà conclu plusieurs contrats avec des clients (dont les noms restent confidentiels) et que des entreprises telles que Microsoft évaluaient la technologie de la start-up avec un vif intérêt.

Néanmoins, Neurophos fait son entrée sur un marché extrêmement concurrentiel dominé par NVIDIA, dont les processeurs graphiques en silicium sont devenus la colonne vertébrale du boom actuel de l'IA. D'autres entreprises explorent également l'informatique photonique, certaines, comme Lightmatter, se concentrant davantage sur les interconnexions optiques. Neurophos est encore en phase de développement et prévoit de commercialiser ses premières puces mi-2028.

Malgré le calendrier, M. Bowen est convaincu que les gains de performance et d'efficacité réalisés grâce aux modulateurs de métasurface de l'entreprise créeront un obstacle concurrentiel important.

« L'approche des autres, y compris NVIDIA, consiste en des améliorations progressives et évolutives liées aux progrès des fonderies de silicium comme TSMC. En moyenne, un nouveau nœud de processus TSMC améliore l'efficacité énergétique d'environ 15 % tous les deux ans », a-t-il déclaré.

« Même si nous projetons les améliorations architecturales de NVIDIA jusqu'à notre date de lancement en 2028, nous conservons un avantage considérable. Nous partons d'une base qui est environ 50 fois plus économe en énergie et plus rapide que l'architecture Blackwell actuelle, tant en termes de vitesse brute que d'efficacité. »

Pour surmonter les obstacles historiques liés à la fabrication des puces photoniques, Neurophos affirme que sa conception est compatible avec les matériaux, les outils et les processus standard des fonderies de silicium, ce qui permet une production en série rentable.

Les nouveaux capitaux permettront d'accélérer le développement du premier système informatique photonique intégré de la société. Cela comprend des modules OPU prêts à l'emploi dans les centres de données, une pile logicielle complète et du matériel en accès anticipé pour les développeurs. Le financement soutiendra également l'ouverture d'un nouveau site d'ingénierie à San Francisco et l'agrandissement de son siège social à Austin, au Texas.

« L'inférence IA moderne nécessite des quantités impressionnantes d'énergie et de ressources informatiques », a déclaré le Dr Marc Tremblay, vice-président et responsable technique de l'infrastructure IA chez Microsoft. « Nous avons besoin d'une avancée informatique à la même échelle que les progrès que nous avons connus dans les modèles d'IA. C'est précisément ce que la technologie de Neurophos et son équipe extrêmement talentueuse sont en train de mettre en place. »