**Titre français :** Shanghai se positionne comme le pilier de la prochaine génération de puissance de calcul : Le lancement de la technologie opto-céramique, comment cultiver les “joueurs clés” ?

Résumé des points clés

Alors que l’IA passe d’un stade de « formation de grands modèles » à celui d’applications réelles basées sur le raisonnement (comme ChatGPT ou la création d’images par l’IA), les méthodes traditionnelles de transmission de données par câbles électriques (interconnexion électrique) ne répondent plus aux besoins en raison de leur lenteur et de leur consommation élevée d’énergie. L’interconnexion optique (transmission de données par la lumière, via des technologies comme CPO/NPO) est devenue la clé pour le prochain niveau de puissance de calcul. Shanghai, ville pionnière dans le domaine de l’industrie photonique en Chine, se concentre aujourd’hui non plus sur la simple présence d’entreprises, mais sur la mise en place d’un système complet allant des laboratoires à la commercialisation – ceci afin de faire évoluer l’industrie d’une simple agglomération physique d’entreprises vers une collaboration étroite entre entreprises, instituts de recherche et utilisateurs finaux. Grâce à la création de plateformes partagées, à l’apport de capital patient et à la mise en relation avec des scénarios d’utilisation concrets, Shanghai a surmonté le « gouffre de la mort » lié à la transformation des technologies photoniques. Elle est aujourd’hui la région la plus concentrée d’entreprises photoniques en Chine et abrite même la première entreprise cotée au monde dans le domaine du calcul optique.

Analyse détaillée

1. Pourquoi l’industrie photonique connaît-elle soudainement un tel essor ?

Le développement de l’IA se fait en deux étapes : d’abord, les modèles sont « entraînés » avec des données pour apprendre à fonctionner, puis ils sont utilisés pour résoudre des problèmes réels. Actuellement, la demande en capacités de calcul est plus élevée que jamais (plus de 10 fois supérieure à celle nécessaire pour l’entraînement). L’interconnexion électrique est comparable à une autoroute encombrée : les câbles transmettent les données lentement, génèrent beaucoup de chaleur et consomment beaucoup d’énergie. L’interconnexion optique, au contraire, fonctionne comme un train à grande vitesse utilisant la lumière pour la transmission des données, offrant une vitesse supérieure de plus de 10 fois, une faible latence et une consommation d’énergie réduite. La technologie photonique, qui utilise des matériaux en silicium pour les composants optiques, est devenue la solution privilégiée en raison de ses coûts bas et de sa compatibilité avec les lignes de production de puces existantes. Par exemple, le CPO (Co-Packaged Optics) permet de combiner directement les composants optiques aux puces, augmentant ainsi considérablement l’efficacité de la transmission des données et devenant un outil indispensable pour les clusters de calcul basés sur l’IA.

2. Surmonter les obstacles : passer du laboratoire au marché

L’industrie photonique est une industrie à forte investissement ; les startups doivent construire des salles blanches dépourvues de poussière et acheter des équipements de test coûteux, ce qui représente un obstacle majeur pour de petites équipes. Shanghai a trouvé une solution basée sur le partage des infrastructures :

• Plateformes de test photonique : elles aident les entreprises à détecter les défauts dans la conception des puces et les problèmes de fabrication. Par exemple, les plateformes de test de Zhangjiang permettent de localiser rapidement ces problèmes, accélérant ainsi la commercialisation des innovations.
• Salles blanches de niveau millier : les startups n’ont pas besoin de les construire elles-mêmes et peuvent en utiliser celles mises à disposition dans les parcs industriels, ce qui réduit considérablement les coûts.
• Plateformes de validation conceptuelle : l’équipe de Shen Xiaoqin de l’Université des sciences et technologies de Shanghai a pu réaliser en un an la validation industrielle de matériaux optiques à base de silicium organique grâce à ces plateformes, alors qu’un projet similaire pourrait prendre plusieurs années si réalisé en interne.

Aujourd’hui, près de 20 entreprises photoniques sont regroupées dans la zone de Shanghai, et plus de 30 dans la région de Zhangjiang, ce qui en fait le lieu le plus densément peuplé d’entreprises photoniques en Chine.

3. Passer d’une simple agglomération à une véritable collaboration : qu’est-ce que la couplage industriel ?

Auparavant, les entreprises étaient simplement regroupées géographiquement ; aujourd’hui, il s’agit de créer des interactions efficaces entre elles :

• Le fondateur d’曦智科技 (la première entreprise cotée au monde dans le calcul optique) a déclaré que de nombreuses collaborations sont nées grâce à des interactions quotidiennes au sein du parc industriel de Zhangjiang, où l’on trouve des entreprises impliquées dans la conception, la fabrication et l’emballage des composants.
• Les parcs industriels jouent un rôle clé en facilitant les partenariats entre entreprises de calcul optique et des sociétés de logiciels de conception de puces (EDA). Par exemple, une entreprise qui achète un ensemble EDA peut obtenir l’aide du parc pour se connecter à des fabricants de puces leaders en Chine.
• L’objectif est de créer des liens solides entre les entreprises, permettant une recherche et développement conjointe, un partage des résultats et une expansion commune sur le marché, afin de créer des barrières technologiques difficiles à franchir pour les concurrents.

4. Le problème du financement : qui fournit le capital nécessaire ?

La transformation des technologies photoniques est lente et nécessite un investissement patient. Shanghai a mis en place plusieurs mécanismes de financement :

• Fonds conjoints entre la ville et les districts industriels : le Fonds industriel futur de Shanghai a déjà investi 925 millions de yuans, attirant un total de plus de 8 milliards de yuans pour soutenir les entreprises à tous les stades de leur développement.
• Fonds propres de Zhangjiang : ils investissent directement dans des projets d’avancée dès le début.
• Le fondateur de Lam Kun Microelectronics a souligné que l’industrie évolue rapidement et qu’il faut un capital patient pour soutenir ces entreprises. Ces fonds leur offrent la stabilité nécessaire pour se concentrer sur la recherche et le développement.

5. Les besoins des utilisateurs finaux sont déterminants : les scénarios d’utilisation sont essentiels

Les produits photoniques doivent être utilisés pour être efficaces. Shanghai dispose de nombreux atouts dans ce domaine :

• Une abondance d’utilisateurs finaux : des entreprises spécialisées en GPU, des fabricants de grands modèles (comme SenseTime et Alibaba) ainsi que des entreprises de calcul intelligent sont présentes à proximité, offrant un terrain de test idéal pour les technologies photoniques.
• 曦智 Technology collabore avec des universités pour développer une écosystème de calcul optique, ce qui pourrait faire de la Chine le premier pays au monde à mettre en œuvre largement le calcul optique.
• L’industrie aérospatiale et les entreprises de calcul intelligent environnantes de Zhangjiang aident les entreprises photoniques à passer des prototypes à des produits commercialisables rapidement.

Avec ce système, l’industrie photonique de Shanghai ne fonctionne pas isolément, mais dans le cadre d’une approche coordonnée allant de la recherche et du développement aux produits, en passant par le financement et le marché, créant ainsi un cercle vertueux. À l’avenir, avec la croissance continue de la demande en capacités de calcul basées sur l’IA, les avantages de l’industrie photonique de Shanghai deviendront encore plus évidents.