Nellow, start-up fondée en 2024, développe des puces à très faible consommation énergétique pour l’intelligence artificielle, en combinant matériaux quantiques et spintronique. Ses innovations, telles que la basse tension d’alimentation, la fusion du calcul et de la mémoire et la non-volatilité, permettent de réduire drastiquement la consommation d’énergie. Fort de prototypes fonctionnels, Nellow prévoit de lever des fonds pour accélérer sa croissance et commercialiser ses puces d’ici la fin des années 2020.
Jeune start-up créée en octobre 2024, Nellow développe des puces électroniques nouvelle génération ultrabasse consommation, destinées au calcul et à l’intelligence artificielle. Pour ce faire, elle s’appuie sur plusieurs leviers essentiels. Les composants sont non volatils, c’est-à-dire qu’ils conservent des informations sans apport d’énergie. Ils fonctionnent comme de petites sources de courant qui alimentent les éléments suivants. Les appareils peuvent donc être mis en cascade. Les puces contiennent donc un très grand nombre de composants, ce qui leur permet de réaliser des calculs complexes. Le composant fusionne également les fonctions de mémoire et de calcul. Dans les puces traditionnelles, ces deux parties sont physiquement séparées et les allers-retours entre les deux consomment beaucoup d’énergie et ralentissent le fonctionnement. En fusionnant les deux, Nellow réduit considérablement la consommation d’énergie et augmente la vitesse de traitement. Enfin, ces puces microélectroniques peuvent fonctionner avec des tensions aussi basses que 0,1 V, ce qui réduit généralement la puissance utilisée d’un facteur 100 par rapport aux technologies conventionnelles.
Pour parvenir à ces résultats, la start-up s’appuie sur des matériaux quantiques et des propriétés telles que la ferroélectricité, permettant un fonctionnement sans volatilité et 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 l’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 façon dont les spins se propagent dans les matériaux quantiques. Lorsque l’état change, il est possible d’inverser le sens du courant. Le signe du courant dépend de l’état ferroélectrique et c’est ainsi que se contrôle le transport de l’information au sein des composants. La lecture de l’état ferroélectrique étant non destructive, la donnée est ainsi conservée en mémoire.
Un besoin industriel croissant
Avec l’essor 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 constructeurs limitent les performances des puces pour éviter la surchauffe des composants. Les puces atteignent également des limites physiques en termes de taille : 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 prévoit de commercialiser sa technologie d’ici la fin des années 2020. Actuellement, ses composants sont au TRL 3-4. Pour soutenir ses recherches, particulièrement coûteuses en personnel, en matériel et en fonctionnement, elle réalisera une première levée de fonds courant 2025 où elle espère récolter environ 10 millions d’euros.
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