Les centres de données, qui traitent quotidiennement d’importants volumes d’informations numériques essentielles pour le cloud computing, les réseaux sociaux et les jeux en ligne, consomment plus de 3 % de l’énergie mondiale. Cela entraîne 2 % des émissions mondiales de gaz à effet de serre. En plus de produire de la chaleur et de contribuer aux émissions, ces centres sont responsables de 15 % de l’empreinte carbone du secteur technologique. Ils jouent aussi un rôle majeur, à hauteur de 18 %, dans la pollution numérique liée à la fabrication, l’utilisation et le recyclage des appareils électroniques et des données.

Financé à hauteur de 4,9 millions d’euros, le projet baptisé INSPIRE a pour objectif de développer des « commutateurs » avancés, destinés aux centres de données. Ces commutateurs, conçus à partir de PIC, visent à fournir une meilleure vitesse et une plus grande bande passante, et à générer moins de chaleur, nécessitant ainsi moins de refroidissement que les technologies actuelles.

Les PIC sont similaires aux circuits intégrés électroniques classiques, tels que ceux présents dans la carte mère d’un ordinateur personnel. La différence majeure réside dans leur utilisation de la lumière au lieu de l’électricité pour détecter, communiquer et traiter les données. Cette caractéristique les rend cruciales pour les connexions à haut débit dans les centres de données.

Cette avancée technologique arrive à un moment opportun, alors que les centres de données subissent une grande pression pour atteindre l’objectif européen de neutralité climatique d’ici 2030. En conformité avec la nouvelle directive européenne améliorée sur l’efficacité énergétique (DEE), les exploitants de centres de données d’une capacité dépassant 500 kW sont tenus de divulguer leur performance énergétique d’ici le 15 mai de l’année prochaine.

« Le projet INSPIRE réunit une équipe pluridisciplinaire d’experts. Il vise à élaborer une technologie clé ayant de nombreux cas d’utilisation pour de multiples applications. », affirme le Professeur Martijn Heck, coordinateur du projet INSPIRE. « En plus de nos commutateurs destinés aux centres de données, qui promettent une plus grande bande passante, une latence réduite et une meilleure efficacité énergétique, nous travaillons sur deux autres démonstrateurs qui ont été soigneusement choisis pour représenter de grands marchés : une unité de lecture distribuée à détection par fibre et un générateur d’impulsions radiofréquence photonique à micro-ondes ».

Optimisation des lignes pilotes de l’UE
Le projet vise à établir une ligne de production à petite échelle dédiée à l’expérimentation de nouvelles technologies, de nouveaux procédés et de produits semi-conducteurs avant leur mise en production à grande échelle dans une usine.

« Nous développons actuellement une plateforme de pointe dédiée à la fabrication de PIC et la production de Wafers – une première dans le monde. Nous alignerons nos capacités de production interne avec les clusters de l’industrie photonique grâce à JePPIX, ePIXfab et les lignes pilotes de fabrication de la Commission européenne. L’objectif final est de transférer nos capacités de fabrication à une ligne pilote industrielle et de les développer dans un cadre commercial, afin que la technologie devienne accessible aux utilisateurs finaux », ajoute le Professeur Heck.

Souveraineté technologique européenne
Bien que l’établissement et le fonctionnement d’une ligne pilote de semi-conducteurs, et éventuellement d’une usine, impliquent des investissements considérables et exigent une expertise conséquente, Martjin Heck souligne les avantages potentiels à long terme en matière d’indépendance technologique, d’impact économique et de bénéfices stratégiques pour l’Europe : « En maîtrisant l’ensemble du processus de développement des puces à semi-conducteurs, de la conception à la fabrication, nous renforçons notre autonomie stratégique en réduisant notre dépendance aux fournisseurs non-européens pour les composants et les technologies critiques. ».

Le projet INSPIRE est coordonné par l’université technologique d’Eindhoven et s’achèvera en 2024. Il comprend six autres partenaires : Thales (France), Interuniversitair Micro-Electronica Centrum (Belgique), Smart Photonics BV (Pays-Bas), AMIRES SRO (République tchèque), X-Celeprint Limited (Irlande), the Chancellor Masters And Scholars Of The University Of Cambridge (Royaume-Uni).