Des puces ultrabasse consommation avec Nellow

Jeune start-up créée en octobre 2024, Nellow développe des puces électroniques à ultrabasse consommation de nouvelle génération, destinées au calcul et à l’intelligence artificielle. Pour cela, elle s’appuie sur plusieurs leviers essentiels. Les composants sont non volatils, c’est-à-dire qu’ils conservent l’information sans apport d’énergie. Ils fonctionnent comme des petites sources de courants qui alimentent les éléments suivants. Les dispositifs peuvent donc être mis en cascades. Les puces contiennent ainsi un très grand nombre de composants, ce qui leur permet de réaliser des calculs complexes. Le composant fusionne également les fonctions mémoire et calcul. Dans les puces traditionnelles, ces deux parties sont séparées physiquement et les allers-retours entre les deux consomment énormément d’énergie et ralentissent le fonctionnement. En fusionnant les deux, Nellow réduit considérablement la consommation électrique et augmente la rapidité de traitement. Enfin, ces puces microélectroniques peuvent fonctionner avec des tensions aussi basses que 0,1 V, ce qui diminue typiquement la puissance utilisée d’un facteur 100 par rapport aux technologies conventionnelles.

Pour arriver à ces résultats, la start-up s’appuie sur des matériaux quantiques et des propriétés comme la ferroélectricité, rendant possibles la non-volatilité et le fonctionnement à basse tension. Elle combine ensuite cette technologie avec la spintronique, un domaine de recherche qui exploite le spin de l’électron pour transporter et manipuler une information en plus de sa charge. Les trois cofondateurs, Manuel Bibes, Laurent Vila et Jean-Philippe Attané ont démontré en 2020 qu’un état ferroélectrique pouvait contrôler la manière dont les spins se propagent dans les matériaux quantiques. Lorsque l’état est changé, il est possible d’inverser le sens du courant. Le signe du courant dépend de l’état ferroélectrique et c’est ainsi qu’est contrôlé le transport de l’information au sein des composants. Comme la lecture de l’état ferroélectrique est non destructrice, les données sont ainsi conservées en mémoire.

Un besoin industriel croissant

Avec la montée en puissance des technologies de l’information, mais aussi de l’intelligence artificielle, la consommation électrique ne cesse de croître. Sans compter que depuis une vingtaine d’années, les industriels brident les performances des puces pour éviter la surchauffe des composants. Les puces arrivent également à des limites physiques en termes de dimension : les dernières générations de transistors se rapprochent de la taille séparant les atomes et le coût des usines explose. Nellow entend répondre à ces problématiques industrielles grâce à ses puces microélectroniques.

La start-up envisage une mise sur le marché de sa technologie d’ici la fin des années 2020. Actuellement ses composants en sont au TRL 3-4. Pour soutenir ses recherches, particulièrement coûteuses en termes de personnel, de matériel et de fonctionnement, elle va réaliser une première levée de fonds courant 2025 où elle espère récolter environ 10 millions d’euros.