Photonique sur silicium : la deeptech française qui veut briser le mur du cuivre

Photonique sur silicium : la deeptech française qui veut briser le mur du cuivre

La course à l’IA se joue sur les GPU, dit-on. C’est en partie faux. Le vrai goulot d’étranglement, aujourd’hui, ce n’est pas la puissance de calcul brute : c’est le fil de cuivre qui relie les puces entre elles. Dans une puce IA moderne, les interconnexions consomment parfois plus d’un tiers de l’énergie totale. Une deeptech française, Ncodin – spin-off du CNRS fondée en 2023 – veut remplacer ce cuivre par de la lumière. Avec son cofondateur et CEO Francesco Manegatti, on décortique une technologie que peu de gens voient, mais qui pourrait redéfinir le matériel de l’IA.

C’est quoi le « mur du cuivre » dans les puces IA ?

Le « mur du cuivre » désigne la limite physique des interconnexions électriques : au-delà d’une certaine densité de données, le cuivre ne suit plus, ni en débit ni en efficacité énergétique. C’est aujourd’hui l’un des principaux freins à la montée en puissance des systèmes d’IA.

Les modèles d’IA générative tournent sur des grappes de dizaines de puces spécialisées, les chiplets, alimentées par de la mémoire à très haute bande passante. Le problème n’est plus de calculer vite : c’est de faire circuler les données entre ces puces assez vite, et sans faire exploser la facture énergétique. Or le cuivre atteint ses limites. À l’échelle du centimètre, il faut environ 5 picojoules par bit transmis pour tenir le débit – une dépense qui devient intenable quand on empile les chiplets.

C’est ce mur que Ncodin veut faire tomber, en changeant le support de l’information : passer de l’électron à la lumière.

Comment la photonique remplace-t-elle le cuivre entre les puces ?

La photonique sur silicium consiste à transporter l’information par la lumière plutôt que par le courant électrique, directement au sein du processeur. Ncodin intègre pour cela des nanolasers miniaturisés sur le silicium, qui encodent les données en signaux optiques.

Le cœur de la technologie de Ncodin, baptisée NConnect, tient dans un composant qu’elle présente comme le plus petit laser au monde intégré sur silicium – de l’ordre de 500 fois plus petit que les sources laser standard du secteur. Ces nanolasers, à base de phosphure d’indium (un semi-conducteur dit III-V), sont assez petits pour être intégrés à très haute densité : plus de 10 000 composants par centimètre carré.

Le gain annoncé par l’entreprise est spectaculaire. Là où le cuivre plafonne, NConnect vise environ 40 térabits par seconde et par millimètre, à près de 0,1 picojoule par bit. Selon les chiffres de Ncodin, cela représente une densité de bande passante 20 fois supérieure au cuivre, et une efficacité énergétique jusqu’à 50 fois meilleure sur des distances de l’ordre du centimètre. On parle de faire tenir, dans un seul boîtier, l’équivalent d’un petit supercalculateur.

Qu’est-ce qu’un interposeur optique ?

Un interposeur est la couche qui relie plusieurs puces au sein d’un même boîtier. Un interposeur optique remplace les liaisons électriques courtes de cette couche par des liaisons lumineuses, ce qui lève le goulot d’étranglement des communications entre chiplets.

C’est là que se joue la bataille industrielle. Plutôt que de repenser toute l’architecture d’un processeur, l’approche de Ncodin s’insère dans l’existant : ses nanolasers et nanodétecteurs s’intègrent sur silicium, sur un chemin compatible avec la fabrication CMOS standard. En mars 2026, l’entreprise a annoncé un partenariat avec le CEA-Leti pour industrialiser sa technologie sur des tranches de silicium de 300 mm – l’étape qui sépare un prototype de laboratoire d’une production à l’échelle commerciale. La commercialisation est visée autour de 2028.

Pourquoi la nanophotonique est-elle un enjeu de souveraineté ?

Parce que la photonique intégrée est un maillon critique du matériel d’IA, et qu’elle est aujourd’hui dominée par des acteurs américains installés à côté des géants du cloud. L’Europe y manque de champions industriels – un point de dépendance de plus dans une chaîne déjà tendue.

Les références du secteur, Ayar Labs ou Lightmatter, sont américaines et proches des hyperscalers qui construisent les infrastructures d’IA. Ncodin se positionne précisément sur ce segment où le continent est absent, en s’appuyant sur une base scientifique française solide : l’entreprise est issue des travaux du C2N, le Centre de nanosciences et de nanotechnologies du CNRS, à Saclay. Ses trois cofondateurs – Francesco Manegatti (CEO), Bruno Garbin (CTO) et Fabrice Raineri (directeur scientifique) – en sont tous issus.

Avec 16 millions d’euros levés fin 2025, après un premier tour de 3,5 millions en 2024, et le partenariat CEA-Leti, Ncodin passe de la recherche à l’industrialisation. La compétence existe, elle est française, et elle est sur un créneau que personne en Europe n’occupe. Reste à transformer l’avance scientifique en avance industrielle – le vrai test des années qui viennent.

Pour aller plus loin

Sur la même logique de souveraineté technologique française, deux épisodes prolongent celui-ci : Souveraineté numérique : les 75 milliards de data centers sont-ils une illusion ? et Exotec : comment une startup lilloise est devenue la première licorne industrielle française ?

Pourquoi cet épisode compte

Pour un ingénieur ou un décideur industriel, Ncodin est un cas d’école du décalage entre où se joue vraiment la performance et où va l’attention. Tout le monde regarde les GPU ; le verrou est ailleurs, dans l’interconnexion. Comprendre ce déplacement – et voir qu’une deeptech française tient l’un des composants clés – c’est saisir où la France peut encore peser dans la chaîne de valeur de l’IA.

À propos de Planète Ingénieur

Planète Ingénieur, c’est le média qui rend les industriels visibles. Plus de 100 interviews de dirigeants, fondateurs et experts de l’industrie et de la deeptech française. 58 644 abonnés sur YouTube et 18 349 sur LinkedIn, en juin 2026.

Vous êtes dirigeant industriel ou fondateur deeptech et vous voulez partager votre vision ? Vous voulez associer votre marque à nos contenus ? Contactez Matthieu Poulain directement sur LinkedIn.