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

Architectures pour la prochaine génération de l'informatique.

Faire progresser les systèmes informatiques émergents par des innovations en IA embarquée, informatique quantique, photonique sur silicium et accélération matérielle.

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À propos du laboratoire

Méthodes de conception pour le matériel émergent.

Nuage de mots des thèmes de recherche du LECS — photonique sur silicium, architectures reconfigurables, informatique quantique, neuromorphique, IA embarquée, et plus.
Vision de recherche

Notre façon de travailler

Les innovations au niveau des dispositifs et les architectures système sont conçues conjointement. Le cadre ci-dessous montre comment la modélisation, la simulation, l'exploration et la validation les relient.

Niveau système

Systèmes informatiques

Architectures et systèmes allant de l'infonuagique à la périphérie, pour des applications diverses et émergentes

IA en
périphérie
Accélérateurs
de graphes
Réseau sur puce
(NoC)
Réseaux de neurones
optiques
Informatique
quantique
Systèmes
cyberphysiques

Méthodes de conception

Co-conception à travers les niveaux d'abstraction

Modèles

  • Abstraction et
    modélisation
  • Charges de travail et
    applications
  • Langages et cadriciels
  • Objectifs et contraintes

Simulation

  • Évaluation architecturale
  • Performance, puissance,
    surface, coût
  • Méthodes rapides
    et précises

Exploration

  • Exploration de l'espace
    de conception
  • Optimisation et
    automatisation
  • AA pour la conception

Validation

  • Prototypage et
    émulation
  • Mesure et
    étalonnage
Co-conception inter-couches
Niveau dispositif

Technologies émergentes

Dispositifs, circuits et technologies d'intégration au service de l'informatique de demain

Photonique
Dispositifs
quantiques
Mémoires non
volatiles
Informatique
approximative
Informatique
reconfigurable
Thèmes transversaux
Efficacité énergétique et durabilité
Extensibilité et hétérogénéité
Science ouverte et collaboration

Le Laboratoire pour les systèmes informatiques émergents (LECS) élabore des méthodologies qui tirent parti des technologies émergentes pour concevoir la prochaine génération de systèmes informatiques. En reliant les innovations au niveau des dispositifs et les architectures système, le LECS promeut une approche de co-conception inter-couches couvrant plusieurs niveaux d'abstraction.

Les travaux s'articulent autour de trois piliers complémentaires : la modélisation, la simulation et l'exploration de l'espace de conception. Ces méthodologies permettent d'évaluer et d'optimiser rapidement les technologies, architectures et applications émergentes sur les plans de la performance, de l'efficacité énergétique, de l'extensibilité et du coût de mise en œuvre.

Le LECS étudie à la fois des méthodologies de conception ascendantes et descendantes. Les approches ascendantes explorent comment de nouveaux dispositifs et technologies d'intégration peuvent rendre possibles de nouveaux paradigmes de calcul, tandis que les approches descendantes déduisent les exigences architecturales et technologiques à partir des objectifs applicatifs et système.

Ces méthodologies ont été appliquées à un large éventail de technologies et de domaines : informatique photonique et quantique, mémoires non volatiles, architectures de réseaux sur puce, accélérateurs de graphes, réseaux de neurones optiques, informatique reconfigurable et approximative, IA embarquée et systèmes cyberphysiques. Grâce à des collaborations avec des partenaires universitaires et industriels, le LECS contribue au développement de plateformes de calcul efficaces, extensibles et durables pour les applications émergentes.

Équipe

Une petite équipe, des intérêts variés.

L'équipe est dirigée par le Pr Sébastien Le Beux et réunit des doctorants, des chercheurs invités et des stagiaires de premier cycle, ainsi que des diplômés actifs dans l'industrie et le milieu universitaire.

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Actualités

Actualités du groupe.

Annonces récentes du groupe — prix, collaborations et jalons. L'archive complète se trouve sur la page Actualités.

Publications

Publications choisies.

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51 sur 51 publications
2026 10 publications
Journal
REUSE: Recurrent Subgraph Exploitation for ReRAM-Accelerated Graph Processing
Masoud Rahimi, Sébastien Le Beux
Analyse de graphesCalcul en mémoireAccélérateurs matérielsRéseaux sur puce (NoC)
ACM Transactions on Design Automation of Electronic Systems 2026
Journal
A ReRAM-Based Accelerator with Unified Sparse Graph Representation
Masoud Rahimi, Sébastien Le Beux
Réseaux sur puce (NoC)Analyse de graphesCalcul en mémoireAccélérateurs matériels
IEEE Transactions on Emerging Topics in Computing 2026
conference
Synthesis of Application-Specific Quantum Network-on-Chip
Milad Eslaminia, Sébastien Le Beux
Informatique quantique
IEEE Interregional NEWCAS (New Circuits and Systems) Conference 2026
Conference
Graph Canonization for Efficient Pattern Reuse in ReRAM-Based Graph Accelerators
Masoud Rahimi, Sébastien Le Beux
Analyse de graphesAccélérateurs matérielsCalcul en mémoire
IEEE Interregional NEWCAS (New Circuits and Systems) Conference 2026
conference
Towards Massively Parallel HyperDimensional Computing Architectures for Intelligent Satellite Links
Mohsen Asghari, Masoud Rahimi, Sébastien Le Beux, Otmane Ait Mohamed, Cos Modafferi, Ron Mankarious
Accélérateurs d'IA embarquéePrototypage sur FPGA
CF '26: Proceedings of the 22nd ACM International Conference on Computing Frontiers 2026
journal
Reducing Maximum Subcircuits Depth in Quantum Circuit Cutting
Milad Eslaminia, Sébastien Le Beux
Informatique quantique
IEEE Transactions on Quantum Engineering 2026
conference
Leveraging Recurrent Patterns in Graph Accelerators
Masoud Rahimi, Sébastien Le Beux
Analyse de graphesCalcul en mémoireAccélérateurs matériels
Proceedings of the Design, Automation and Test in Europe Conference (DATE) 2026
conference
Early Class Exclusion in Hyperdimensional Computing
Rémy Duboucheix, Mohsen Asghari, Sébastien Le Beux, Otmane Ait Mohamed, Ron Mankarious
Accélérateurs d'IA embarquéeCalcul approximatif
27th International Symposium on Quality Electronic Design (ISQED) 2026
Article
Lightweight Yet Powerful: Optimized Tightly Coupled Hyperdimensional Computing Accelerators
Mohsen Asghari, Sébastien Le Beux, Ron Mankarious
Architectures reconfigurablesAccélérateurs d'IA embarquéePrototypage sur FPGA
Latin American Symposium on Circuits and Systems 2026
conference
Robust GHZ State Preparation via Majority-Voted Boundary Measurements
Jean-Baptiste Waring, Sébastien Le Beux, Christophe Pere
Informatique quantique
IEEE Interregional NEWCAS (New Circuits and Systems) Conference 2026
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, Sébastien Le Beux
Interconnexions photoniques sur siliciumArchitectures reconfigurablesArchitectures neuromorphiques
Journal of Lightwave Technology 2024
conference
A General Purpose Hyperdimensional Computing Accelerator for Edge Computing
Mohsen Asghari, Sébastien Le Beux
Architectures reconfigurablesAccélérateurs d'IA embarquéePrototypage sur FPGA
IEEE International New Circuits and Systems Conference 2024
conference
Design of a Reconfigurable Activation Function for All-Optical Neural Networks
Océane Destras, Sébastien Le 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
conference
Noise Aware Utility Optimization of NISQ Devices
Jean-Baptiste Waring, Christophe Pere, Sébastien Le Beux
Informatique quantique
IEEE Interregional NEWCAS (New Circuits and Systems) Conference 2024
conference
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, Sébastien Le 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
Océane Destras, Sébastien 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, Sébastien Le 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, Sébastien Le 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, Sébastien Le 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, Ian O'Connor, Sébastien Le 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, Sébastien Le 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, Sébastien Le 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, Sébastien Le 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, Sébastien Le 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, Sébastien 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
Ian O'Connor, A. Poittevin, Sébastien 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, Sébastien Le Beux, Ian 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, Sébastien 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 membres des groupes en quête d'équité sont vivement encouragés à postuler. Envoyez votre CV, vos relevés de notes et une brève lettre de motivation à sebastien.lebeux (at) concordia.ca.