LECS
Laboratoire pour les systèmes informatiques émergents
Université Concordia · Montréal
Université Concordia · École Gina-Cody

Architectures pour la prochaine génération de l'informatique.

Méthodes de conception pour le matériel émergent : photonique sur silicium, architectures reconfigurables, et les systèmes qu'elles rendent possibles.

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À propos du laboratoire

Méthodes de conception pour le matériel émergent.

Le LECS étudie les fondements architecturaux de l'informatique post-CMOS — des interconnexions photoniques sur silicium aux réseaux reconfigurables et aux processeurs quantiques émergents. Nos travaux couvrent la modélisation au niveau dispositif, la simulation système et le prototypage sur FPGA, en collaboration étroite avec l'industrie et des partenaires académiques à Montréal et en Europe.

Recherche

Neuf axes de recherche entrelacés.

Chaque axe est porté par un étudiant gradué ou un postdoctorant. Ensemble ils dessinent un programme cohérent autour des systèmes informatiques émergents, de la couche physique à la chaîne d'outils.

01

Interconnexions photoniques sur silicium

Réseaux optiques sur puce à base de microrésonateurs en anneau, capables de transporter des données avec un débit et une efficacité énergétique inaccessibles aux fils électriques.

02

Architectures reconfigurables

Réseaux reconfigurables à gros grain et accélérateurs FPGA s'adaptant aux besoins de la charge de travail à l'exécution.

03

Réseaux sur puce (NoC)

Tissus d'interconnexion électriques, optiques et hybrides pour systèmes-sur-puce massivement multicœurs.

04

Informatique quantique

Compilation, mapping et conception de la chaîne de contrôle pour le matériel quantique émergent.

05

Accélérateurs d'IA embarquée

Chemins de données dédiés à l'inférence convolutive et récurrente embarquée, sous contraintes serrées de surface et de puissance.

06

Architectures neuromorphiques

Substrats à impulsions et analogiques pour la perception et l'apprentissage évènementiels.

07

Systèmes-sur-puce multicœurs

Architecture et exploration de l'espace de conception des processeurs multicœurs hétérogènes.

08

Calcul approximatif

Arithmétique et mémoire à qualité configurable pour un calcul énergétiquement proportionnel.

09

Prototypage sur FPGA

Validation matérielle dans la boucle de nouvelles architectures sur des FPGA modernes.

Équipe

Une petite équipe, des intérêts variés.

L'équipe est dirigée par le Pr Sébastien Le Beux et regroupe un postdoctorant, quatre doctorants, deux étudiants à la maîtrise et un chercheur invité, ainsi que des diplômés actifs dans l'industrie.

Filtrer par rôle
Actualités

Actualités du groupe.

Articles récents, prix, soutenances et collaborations. Cliquez pour consulter le résumé complet, les auteurs et le lien éditeur / arXiv.

4 Mai 2026 Paper

LECS paper accepted at DATE 2026

“Variability-aware mapping for silicon photonic NoCs” has been accepted at the Design, Automation and Test in Europe Conference. The work introduces a statistical mapping flow that accounts for fabrication drift across waveguide arrays.

18 Avr 2026 Award

Frédéric Gagné receives FRQNT master’s scholarship

Frédéric Gagné has been awarded a Fonds de recherche du Québec — Nature et technologies graduate scholarship to support his work on energy-proportional neuromorphic inference.

22 Mar 2026 Talk

Invited keynote at NanoArch 2026

Prof. Le Beux delivered a keynote on emerging-technology architectures at the 21st IEEE/ACM International Symposium on Nanoscale Architectures.

24 Fév 2026 Paper

Lightweight Yet Powerful: Optimized Tightly Coupled Hyperdimensional Computing Accelerators

Hyperdimensional Computing (HDC) is a hardware-friendly machine learning paradigm that encodes data into high-dimensional binary hypervectors, enabling efficient computation through lightweight bitwise operations.

23 Fév 2026 Paper

Robust GHZ State Preparation via Majority-Voted Boundary Measurements

Preparing high-fidelity Greenberger-Horne-Zeilinger (GHZ) states on noisy quantum hardware remains challenging due to cumulative gate errors and decoherence.

10 Fév 2026 Funding

NSERC Discovery Grant renewed for 2026–2031

The group’s NSERC Discovery Grant on silicon photonic interconnects has been renewed for a further five-year term.

Publications

Publications choisies.

Filtrez par année, thématique, auteur ou recherchez par titre et lieu de publication. Le nom du superviseur est mis en évidence dans chaque ligne.

44 sur 44 publications
2024 6 publications
Journal
Reconfigurable Photonic GEMM Based on Phase-Change-Materials and Stochastic Computing
Raphael Cardoso, Clément Zrounba, M.F. Abdalla, Mauricio Gomes de Queiroz, Paul Jiménez, Ian O'Connor, S. Le Beux
Interconnexions photoniques sur siliciumArchitectures reconfigurablesArchitectures neuromorphiques
Journal of Lightwave Technology 2024
Journal
A General Purpose Hyperdimensional Computing Accelerator for Edge Computing
M. Asghari, S. L. Beux
Architectures reconfigurablesAccélérateurs d'IA embarquéePrototypage sur FPGA
IEEE International New Circuits and Systems Conference 2024
Journal
Design of a Reconfigurable Activation Function for All-Optical Neural Networks
Oceane Destras, S. L. Beux, F. Magalhães, G. Nicolescu
Interconnexions photoniques sur siliciumArchitectures reconfigurablesArchitectures neuromorphiques
IEEE International New Circuits and Systems Conference 2024
Preprint
XGSwap: eXtreme Gradient boosting Swap for Routing in NISQ Devices
Jean-Baptiste Waring, Christophe Pere, Sébastien Le Beux
Informatique quantique
arXiv 2024
Preprint
Noise Aware Utility Optimization of NISQ Devices
Jean-Baptiste Waring, Christophe Pere, Sebastien Le Beux
Informatique quantique
arXiv 2024
Journal
Signed Convolution in Photonics with Phase-Change Materials using Mixed-Polarity Bitstreams
Raphael Cardoso, Clément Zrounba, M.F. Abdalla, Paul Jiménez, Mauricio Gomes de Queiroz, B. Charbonnier, Fabio Pavanello, Ian O'Connor, S. L. Beux
Interconnexions photoniques sur siliciumArchitectures neuromorphiquesCalcul approximatif
Asia and South Pacific Design Automation Conference 2024
2023 6 publications
Journal
Survey on Activation Functions for Optical Neural Networks
Oceane Destras, S. Le Beux, Felipe Gohring de Magalhães, G. Nicolescu
Interconnexions photoniques sur siliciumArchitectures neuromorphiques
ACM Computing Surveys 2023
Journal
A Shared Synapse Architecture for All-Optical Spiking Neural Networks
Milad Eslaminia, S. L. Beux
Interconnexions photoniques sur siliciumArchitectures neuromorphiques
IEEE International New Circuits and Systems Conference 2023
Journal
A Method to Reduce the Design Complexity of Nanophotonic Interconnects
Shayan Zohrei, Bayan Alsalem, S. L. Beux
Interconnexions photoniques sur silicium
IEEE International New Circuits and Systems Conference 2023
Journal
Photonic Convolution Engine Based on Phase-Change Materials and Stochastic Computing
Raphael Cardoso, Clément Zrounba, M.F. Abdalla, Paul Jiménez, Mauricio Gomes de Queiroz, B. Charbonnier, Fabio Pavanello, Ian O'Connor, S. L. Beux
Interconnexions photoniques sur siliciumArchitectures neuromorphiquesCalcul approximatif
IEEE Computer Society Annual Symposium on VLSI 2023
Journal
Towards a Robust Multiply-Accumulate Cell in Photonics using Phase-Change Materials
Raphael Cardoso, Clément Zrounba, M.F. Abdalla, Paul Jiménez, Mauricio Gomes de Queiroz, B. Charbonnier, Fabio Pavanello, I. O’Connor, S. L. Beux
Interconnexions photoniques sur siliciumCalcul approximatif
Design, Automation and Test in Europe 2023
Conference
Introducing SPECS: scalable photonic event-driven circuit simulator
Clément Zrounba, Raphael Cardoso, Mauricio Gomes de Queiroz, Paul Jiménez, M.F. Abdalla, A. Bosio, S. L. Beux, Fabio Pavanello, Ian O'Connor
Interconnexions photoniques sur siliciumArchitectures neuromorphiques
European Conference on Optical Communication 2023
2021 7 publications
Journal
RELAX: a REconfigurabLe Approximate Network-on-Chip
Richard Fenster, S. L. Beux
Architectures reconfigurablesRéseaux sur puce (NoC)Accélérateurs d'IA embarquée
International Symposium on Embedded Multicore/Many-core Systems-on-Chip 2021
Journal
Distance-aware Approximate Nanophotonic Interconnect
Jaechul Lee, C. Killian, S. L. Beux, D. Chillet
Interconnexions photoniques sur siliciumAccélérateurs d'IA embarquéeCalcul approximatif
ACM Trans. Design Autom. Electr. Syst. 2021
Journal
A Reconfigurable Nanophotonic Architecture based on Phase Change Material
Parya Zolfaghari, S. L. Beux
Interconnexions photoniques sur siliciumArchitectures reconfigurablesSystèmes-sur-puce multicœurs
IEEE/IFIP International Conference on Very Large Scale Integration of System-on-Chip 2021
Journal
Design Space Exploration of Stochastic Computing Architectures Implemented Using Integrated Optics
Hassnaa El-Derhalli, S. Le Beux, S. Tahar
Calcul approximatif
IEEE Transactions on Emerging Topics in Computing 2021
Conference
Analysis of Energy-Delay-Product of a 3D Vertical Nanowire FET Technology
I. O’Connor, A. Poittevin, S. Le Beux, A. Bosio, Z. Stanojevic, O. Baumgartner, C. Mukherjee, C. Maneux, J. Trommer, T. Mikolajick, G. Larrieu
Architectures neuromorphiques
Joint International EUROSOI Workshop and International Conference on Ultimate Integration on Silicon 2021
Conference
Exploration of the optical behavior of phase-change materials integrated in silicon photonics platforms
Clément Zrounba, S. Cueff, S. Le Beux, I. O’Connor, F. Pavanello
Interconnexions photoniques sur siliciumInformatique quantiqueArchitectures neuromorphiques
2021 Conference on Lasers and Electro-Optics Europe & European Quantum Electronics Conference (CLEO/Europe-EQEC) 2021
Preprint
Optical Stochastic Computing Architectures Using Photonic Crystal Nanocavities
Hassnaa El-Derhalli, Lea Constans, Sebastien Le Beux, Alfredo De Rossi, Fabrice Raineri, Sofiene Tahar
Interconnexions photoniques sur siliciumCalcul approximatif
arXiv 2021
Nous rejoindre

Postes à combler — maîtrise et doctorat.

Nous recrutons activement des étudiants motivés à la maîtrise et au doctorat pour travailler sur des architectures matérielles à base de technologies émergentes. Les candidats ayant une formation en architecture des ordinateurs, en programmation matérielle (VHDL/Verilog), en simulation système, en optimisation ou en réseaux de neurones sont particulièrement encouragés.

Les femmes et les minorités sont vivement encouragées à postuler. Envoyez votre CV, vos relevés de notes et une brève lettre de motivation à slebeux (at) encs.concordia.ca.