{"id":956,"date":"2025-06-17T15:21:00","date_gmt":"2025-06-17T15:21:00","guid":{"rendered":"https:\/\/www.wallisemi.com\/?p=956"},"modified":"2025-09-21T05:14:06","modified_gmt":"2025-09-21T05:14:06","slug":"la-premiere-puce-de-calcul-optique-ultra-parallele-au-monde-bat-le-record-du-traitement-multiplexe-sur-100-longueurs-donde","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.wallisemi.com\/fr\/blog\/industry-insights\/worlds-first-ultra-parallel-optical-computing-chip-breaks-record-over-100-wavelength-multiplexed-processing-achieved\/","title":{"rendered":"La premi\u00e8re puce de calcul optique ultra-parall\u00e8le au monde bat un record : Traitement multiplex\u00e9 sur plus de 100 longueurs d'onde r\u00e9alis\u00e9"},"content":{"rendered":"

Une \u00e9tape d\u00e9cisive vient d'\u00eatre franchie dans le domaine de l'informatique optique. Des chercheurs de l'Institut d'optique et de m\u00e9canique fine de Shanghai (SIOM), de l'Acad\u00e9mie chinoise des sciences, ont r\u00e9ussi \u00e0 mettre au point la premi\u00e8re puce int\u00e9gr\u00e9e de calcul optique ultra-parall\u00e8le au monde, baptis\u00e9e \u201cMeteor One\u201d.\u201d<\/strong> Pour la premi\u00e8re fois, des scientifiques ont r\u00e9ussi \u00e0 multiplier par plus de 100 le parall\u00e9lisme de l'informatique photonique sur puce, \u00e9tablissant ainsi une nouvelle r\u00e9f\u00e9rence mondiale en mati\u00e8re de performances informatiques.<\/p>\n\n\n\n

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Figure \u4e28 Puce de calcul optique ultra-haute parall\u00e8le - \u201cMeteor No. 1\u201d<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Cette puce r\u00e9volutionnaire pr\u00e9sente des performances th\u00e9oriques maximales de 2 560 TOPS<\/strong> \u00e0 une fr\u00e9quence d'horloge optique de 50 GHz - comparable \u00e0 certaines des puces GPU les plus avanc\u00e9es de NVIDIA. Plus important encore, il offre une nouvelle voie technique pour augmenter la puissance de calcul en exploitant les avantages intrins\u00e8ques de la photonique : bande passante ultra-\u00e9lev\u00e9e, parall\u00e9lisme massif et faible latence.<\/p>\n\n\n\n

Le Dr Peng Xie, qui a dirig\u00e9 le projet, a expliqu\u00e9 \u00e0 DeepTech<\/em>:<\/p>\n\n\n\n

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\u201cNous avons r\u00e9alis\u00e9 une interaction et un calcul de l'information multiplex\u00e9s sur plus de 100 longueurs d'onde directement sur une puce photonique. Cela d\u00e9montre la faisabilit\u00e9 d'un traitement parall\u00e8le sur puce \u00e0 haute densit\u00e9 et ouvre une nouvelle voie pour l'augmentation de la puissance de calcul optique\u201d.\u201d<\/p>\n<\/blockquote>\n\n\n\n

Repousser les limites des puces \u00e9lectroniques<\/h3>\n\n\n\n

Pendant des d\u00e9cennies, la loi de Moore a aliment\u00e9 les progr\u00e8s de l'informatique, mais l'\u00e9lectronique \u00e0 base de silicium approche de ses limites physiques. Des probl\u00e8mes tels que la dissipation de la chaleur, les effets quantiques et la consommation d'\u00e9nergie galopante deviennent des goulets d'\u00e9tranglement majeurs, en particulier pour supporter la croissance exponentielle des charges de travail de l'intelligence artificielle.<\/p>\n\n\n\n

La photonique offre une alternative convaincante. Contrairement aux \u00e9lectrons, les photons, en tant que bosons, peuvent voyager \u00e0 la vitesse de la lumi\u00e8re, transporter simultan\u00e9ment de grandes quantit\u00e9s d'informations et fonctionner avec une latence et une puissance bien moindres. En \u00e9tendant le parall\u00e9lisme gr\u00e2ce au multiplexage par r\u00e9partition en longueur d'onde, la puce Meteor One permet d'atteindre un taux de latence et une consommation d'\u00e9nergie bien inf\u00e9rieurs. une augmentation de deux ordres de grandeur du d\u00e9bit de calcul<\/strong>, Le projet a \u00e9t\u00e9 mis en \u0153uvre dans le cadre d'un programme de recherche et de d\u00e9veloppement, signalant un changement fondamental dans la mani\u00e8re dont le calcul \u00e0 haute performance pourrait \u00eatre r\u00e9alis\u00e9 \u00e0 l'avenir.<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure>\n\n\n\n

Une nouvelle architecture pour le calcul optique ultra-parall\u00e8le<\/h3>\n\n\n\n

L'\u00e9quipe de recherche s'est attaqu\u00e9e au \u201cgoulot d'\u00e9tranglement du parall\u00e9lisme\u201d en concevant une architecture innovante de calcul photonique \u00e0 longueurs d'onde multiples. Ils ont int\u00e9gr\u00e9 plusieurs sous-syst\u00e8mes critiques, notamment une source optique de soliton \u00e0 microcombinaison d\u00e9velopp\u00e9e par eux-m\u00eames (spectre >80 nm, >200 canaux), des puces de calcul optique \u00e0 large bande reconfigurables et des matrices optiques de haute pr\u00e9cision avec plus de 256 canaux \u00e9volutifs.<\/p>\n\n\n\n

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Figure \u4e28 Architecture de calcul optique parall\u00e8le \u00e0 multiplexage de longueurs d'onde<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Cette int\u00e9gration au niveau du syst\u00e8me a permis la premi\u00e8re d\u00e9monstration au monde d'un prototype de >Interaction et calcul photonique multiplex\u00e9 par longueur d'onde \u00e0 plus de 100 canaux<\/strong>. Par rapport \u00e0 l'informatique optique conventionnelle \u00e0 longueur d'onde unique, cette approche permet d'obtenir un d\u00e9bit sup\u00e9rieur de deux ordres de grandeur \u00e0 la m\u00eame fr\u00e9quence de puce et \u00e0 la m\u00eame taille de matrice.<\/p>\n\n\n\n

Le Dr Xilin Han a illustr\u00e9 le concept par une analogie :<\/p>\n\n\n\n

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\u201cC'est comme si l'on transformait une autoroute \u00e0 voie unique en une super-autoroute capable de transporter une centaine de v\u00e9hicules c\u00f4te \u00e0 c\u00f4te, ce qui augmenterait consid\u00e9rablement le flux de circulation sans modifier la longueur de la route\u201d.\u201d<\/p>\n<\/blockquote>\n\n\n\n

Applications transformatrices dans les domaines de l'IA, des centres de donn\u00e9es et au-del\u00e0<\/h3>\n\n\n\n

Les implications de cette perc\u00e9e sont consid\u00e9rables. L'informatique photonique ultraparall\u00e8le peut acc\u00e9l\u00e9rer consid\u00e9rablement les charges de travail qui reposent fortement sur des multiplications matricielles \u00e0 grande \u00e9chelle, comme les r\u00e9seaux neuronaux profonds, l'intelligence incarn\u00e9e, les simulations physiques et le traitement d'images en temps r\u00e9el.<\/p>\n\n\n\n

Sa latence ultra-faible le rend \u00e9galement id\u00e9al pour les applications sensibles au temps avec des volumes de donn\u00e9es plus faibles, y compris la commutation de communication, l'IA de pointe et la coordination de drones autonomes. Comme la demande de l'informatique \u00e0 haut d\u00e9bit et \u00e9conome en \u00e9nergie<\/strong> continue de progresser, les puces photoniques comme Meteor One pourraient devenir indispensables aux centres de donn\u00e9es de la prochaine g\u00e9n\u00e9ration et \u00e0 l'infrastructure de l'IA.<\/p>\n\n\n\n

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Figure \u4e28 Mod\u00e8le de calcul optique parall\u00e8le bas\u00e9 sur l'interf\u00e9rom\u00e8tre de Mach-Zehnder<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Surmonter les \u201ctrois murs\u201d de l'informatique optique<\/h3>\n\n\n\n

Pour lib\u00e9rer tout le potentiel de l'informatique photonique, les chercheurs doivent franchir trois barri\u00e8res critiques :<\/p>\n\n\n\n

    \n
  1. Mur d'\u00e9chelle matricielle<\/strong>\u00a0- Extension des dimensions matricielles des puces photoniques pour augmenter la densit\u00e9 de calcul.<\/li>\n\n\n\n
  2. Mur de fr\u00e9quences optiques<\/strong>\u00a0- Augmenter les fr\u00e9quences d'horloge tout en maintenant les performances de l'appareil.<\/li>\n\n\n\n
  3. Mur de parall\u00e9lisme<\/strong>\u00a0- Exploiter le multiplexage multidimensionnel pour maximiser le d\u00e9bit.<\/li>\n<\/ol>\n\n\n\n

    Alors que des acteurs mondiaux tels que TSMC et Caltech ont r\u00e9alis\u00e9 des perc\u00e9es dans la taille de la matrice des puces (512\u00d7512) et la fr\u00e9quence optique (>100 GHz), l'innovation de l'\u00e9quipe du SIOM r\u00e9side dans les \u00e9l\u00e9ments suivants r\u00e9soudre le goulot d'\u00e9tranglement du parall\u00e9lisme.<\/strong>Il s'agit de la voie la plus pratique pour augmenter les performances \u00e0 court terme, ce qui pourrait permettre \u00e0 la puissance de calcul optique de faire un bond en avant de 1,5 milliard d'euros. 2 \u00e0 3 ordres de grandeur.<\/strong><\/p>\n\n\n\n

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    Figure \u4e28 Coh\u00e9rence spectrale du calcul optique parall\u00e8le<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

    Une \u00e9quipe jeune et motiv\u00e9e \u00e0 la pointe du progr\u00e8s<\/h3>\n\n\n\n

    Cette r\u00e9ussite est \u00e0 mettre au cr\u00e9dit de l'\u00e9quipe de SIOM. Groupe Photonique et informatique optique<\/strong>, L'\u00e9quipe est dirig\u00e9e par le Dr Peng Xie, qui a men\u00e9 des recherches au MIT, \u00e0 Oxford et \u00e0 l'universit\u00e9 technologique de Nanyang avant de retourner en Chine. L'\u00e9quipe, dont la moyenne d'\u00e2ge n'est que de 28 ans, r\u00e9unit des comp\u00e9tences en optique, en \u00e9lectronique, en math\u00e9matiques et en intelligence artificielle pour favoriser l'innovation rapide.<\/p>\n\n\n\n

    Notamment, chaque composant essentiel du syst\u00e8me - y compris les sources lumineuses, les puces d'interaction, les puces informatiques, les cartes de pilotage et les algorithmes - a \u00e9t\u00e9 d\u00e9velopp\u00e9 en interne. Cette autonomie de bout en bout garantit non seulement un contr\u00f4le technique total, mais met \u00e9galement en \u00e9vidence la capacit\u00e9 d'innovation du syst\u00e8me. la force organisationnelle du mod\u00e8le de recherche coordonn\u00e9e du CAS.<\/strong><\/p>\n\n\n\n

    Regarder vers l'avenir : Vers une nouvelle \u00e8re de supercalculateurs photoniques<\/h3>\n\n\n\n

    Le prototype Meteor One marque une premi\u00e8re \u00e9tape cruciale dans la construction d'un \u00e9cosyst\u00e8me informatique photonique complet. L'\u00e9quipe s'attache d\u00e9sormais \u00e0 traduire les avantages de la photonique en gains de calcul r\u00e9els en augmentant continuellement la taille, la fr\u00e9quence et le parall\u00e9lisme des matrices.<\/p>\n\n\n\n

    \u00c0 long terme, les chercheurs visent \u00e0 int\u00e9grer l'informatique optique aux architectures de r\u00e9seaux neuronaux, ce qui ouvrirait la voie \u00e0 de nouvelles technologies. supercalculateurs photoniques<\/strong> capable de traiter l'IA, les big data et les simulations scientifiques complexes avec une efficacit\u00e9 sans pr\u00e9c\u00e9dent. Avec un potentiel th\u00e9orique d\u00e9passant les 5 000 POPS<\/strong> (l'\u00e9quivalent de la puissance combin\u00e9e de 1 000 GPU de haut niveau), l'informatique photonique pourrait bient\u00f4t s'imposer comme une alternative aux puces \u00e9lectroniques dans l'\u00e8re post-Loi de Moore.<\/p>\n\n\n\n

    Alors que la demande mondiale en mati\u00e8re d'informatique monte en fl\u00e8che, les d\u00e9buts de Meteor One marquent non seulement une avanc\u00e9e technologique, mais aussi l'aube d'un nouveau paradigme...un avenir o\u00f9 la lumi\u00e8re, et non les \u00e9lectrons, devient le moteur de l'intelligence.<\/strong><\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

    A groundbreaking milestone has just been reached in the field of optical computing. Researchers from the Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics (SIOM), Chinese Academy of Sciences, have successfully developed the world\u2019s first ultra-parallel optical computing integrated chip, named \u201cMeteor One.\u201d For the first time, scientists have achieved over 100-fold parallelism in on-chip photonic computing, setting […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":954,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"footnotes":""},"categories":[30,31],"tags":[35],"class_list":["post-956","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-industry-insights","category-blog","tag-jason-chen"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.wallisemi.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/956","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.wallisemi.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.wallisemi.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.wallisemi.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.wallisemi.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=956"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/www.wallisemi.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/956\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":957,"href":"https:\/\/www.wallisemi.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/956\/revisions\/957"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.wallisemi.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/media\/954"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.wallisemi.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=956"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.wallisemi.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=956"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.wallisemi.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=956"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}