Fondée en 2016 et issue des laboratoires de l’ESPCI (Ecole supérieure de physique et de chimie industrielles) et de l’ENS (Ecole normale supérieure), la start-up parisienne LightOn, qui développe des coprocesseurs optiques destinés à accélérer les calculs d’intelligence artificielle (IA) en présence de flux massifs de données, vient de boucler un tour d’amorçage de 2,9 millions d’euros. ...Plusieurs fonds de capital-risque spécialisés dans les technologies de rupture (Deep Tech), dont Quantonation, récemment créé par Charles Beigbeder, et Anorak, ont participé à l’opération financière.

S’appuyant sur des recherches pointues dans les domaines des sciences de l’information et de la photonique, les OPU (Optical Processing Unit) de LightOn sont censés rendre les calculs IA plus efficaces tant en vitesse de traitement qu’en consommation énergétique (la consommation d'un OPU serait inférieure à 30 W). La technologie, sous licence exclusive de l’université de recherche PSL (Paris-Sciences-et-Lettres), a été initialement développée dans des laboratoires de l’ENS et de l’ESPCI à Paris. Le site de l’ESPCI indique qu’elle est née de la collaboration de quatre chercheurs de domaines de recherches différents : Sylvain Gigan, spécialiste de l’optique dans les milieux complexes, Florent Krzakala, spécialiste d’algorithmes d’optimisation inspirés de la physique statistique, Igor Carron, focalisé sur la veille technologique entre science des capteurs et traitement d’information, et Laurent Daudet, spécialiste de traitement du signal pour la physique des ondes.

Au cours des derniers mois, LightOn a permis à un premier groupe d’utilisateurs d’avoir accès aux prototypes d’OPU via le cloud, grâce à un partenariat avec OVH. Ces premiers utilisateurs, issus du monde universitaire et de l’industrie, auraient déjà obtenu des gains significatifs de performance sur un serveur hybride CPU/GPU/OPU, pour une variété de tâches d’apprentissage automatique. Parmi les cas d'utilisation figurent notamment l'apprentissage par transfert pour la classification d’images, ou l’analyse et la prédiction de séries temporelles. Dans le premier cas, le temps de calcul, qui était de 20 minutes pour un algorithme de l’état de l’art fonctionnant sur un processeur graphique (GPU) du marché, est passé à environ 3,5 minutes avec l'OPU, indique LightOn. Et ce pour une économie d'énergie d’un facteur 30 par rapport aux GPU dans cette tâche. Dans le second cas, un 'algorithme de traitement pour l'analyse de séries temporelles, par un réseau de neurones récurrent (RNN), a tourné 200 fois plus vite qu'avec des processeurs conventionnels CPU dotés de grande capacité mémoire.

« L’intelligence artificielle se développe rapidement, mais son application dans des cas d’usage les plus divers impose une exigence de plus en plus forte sur la performance brute alliée à une meilleure efficacité énergétique, indique Igor Carron, le président de la start-up. La technologie de LightOn répond à ces défis monumentaux. » Christophe Jurczak, le directeur associé du fonds Quantonation qui a rejoint le conseil stratégique de LightOn, ajoute : « Notre investissement nous permet de soutenir une équipe de fondateurs-chercheurs qui ont une compréhension approfondie des défis auxquels est confrontée l’informatique actuelle face à la croissance des besoins de l’intelligence artificielle. Nous pensons que, dans le futur, toute solution de calcul qui n’est pas pensée à la base pour être économe en énergie se heurtera à d’énormes difficultés de passage à l’échelle. Le cœur de la proposition de valeur de LightOn est précisément de répondre à ce défi. Sa technologie est déjà disponible et se positionnera certainement comme un facteur clé dans les futurs équipements de calcul à hautes performances HPC ainsi que dans les serveurs du cloud pour l’intelligence artificielle ».

Le financement initial de 2,9 millions d’euros doit contribuer à accélérer le développement technologique de base sur l’OPU et la plate-forme LightOn Cloud, de façon à ce qu’une part croissante de la communauté de l’intelligence artificielle puisse tirer profit de la technologie optique de LightOn dans ses calculs à grande échelle en apprentissage automatique L’équipe de la start-up regroupe déjà une douzaine d’ingénieurs en apprentissage automatique, optique ou informatique.