Il faut dire que la demande en puces optiques est trop forte.
Ces derniers jours, une série d'actions d'expansion de production, de contrats à long terme, d'investissements et de verrouillage de la chaîne d'approvisionnement ont été menées de manière intensive dans la chaîne industrielle mondiale des puces optiques : Coherent a étendu sa ligne de production de semi-conducteurs composés InP de 6 pouces à Sherman, au Texas ; Nokia a étendu ses capacités avancées de test et d'encapsulation de puces photoniques à Allentown, en Pennsylvanie ; JX Advanced Metals du Japon prévoit d'investir jusqu'à 1200 milliards de yens pour augmenter sa capacité de substrats InP de 7 à 10 fois ; IQE a conclu un accord d'approvisionnement pluriannuel en tranches épitaxiales InP avec Tower Semiconductor ; en Chine, Source Photonics, filiale de Dongshan Precision, a également annoncé un projet d'expansion de production de puces optiques et de modules optiques haute vitesse à Changzhou, pour un investissement total de 12 milliards de dollars.
Une course à la capacité autour des capacités d'interconnexion optique des centres de données d'IA est lancée.
Le panorama de l'expansion mondiale des entreprises de puces optiques
Examinons d'abord les actions d'expansion aux États-Unis.
Le 16 juin, Coherent a annoncé avoir signé une lettre d'intention pour obtenir jusqu'à 50 millions de dollars de financement direct du département du Commerce américain dans le cadre du CHIPS and Science Act, afin d'étendre son usine de fabrication de semi-conducteurs au phosphure d'indium (InP) de 6 pouces de pointe mondiale située à Sherman, au Texas. Le lendemain de l'annonce, Coherent a tenu la cérémonie de pose de la première pierre de l'extension sur le site de Sherman. Coherent souligne que ce site possède la première et actuellement la plus grande plateforme de fabrication d'InP de 6 pouces au monde. Après l'expansion, l'espace de fabrication de l'usine doublera, et la capacité de production de plaquettes sera multipliée par 4.
Il est à noter que Jensen Huang, fondateur et PDG de NVIDIA, a personnellement assisté à cette cérémonie de Coherent et a partagé la scène avec le nouveau PDG de Coherent, Jim Anderson. NVIDIA avait précédemment annoncé un investissement stratégique de 2 milliards de dollars dans Coherent, afin de sécuriser la future capacité de production de ses lasers, moteurs optiques et modules optiques les plus avancés. Jensen Huang a déclaré sur place : « L'IA fonctionne sur la puissance de calcul, mais sa mise à l'échelle se heurte à la connectivité, et l'usine de Sherman est l'endroit où ces « tissus nerveux de connexion » sont construits. »
Source : techpowerup
Nvidia a déjà intégré la « lumière » dans sa chaîne d'approvisionnement des infrastructures d'IA avec du capital. Dès mars de cette année, Nvidia a annoncé des investissements de 2 milliards de dollars chacun dans Coherent et Lumentum, accompagnés d'engagements d'achat pluriannuels et de droits d'accès/future capacité, pour les lasers avancés, les produits d'interconnexion optique, la R&D et l'expansion des capacités de fabrication américaines.
Lumentum est également un acteur incontournable du paysage d'expansion des puces optiques américaines. En mars, Lumentum a annoncé la construction d'une nouvelle usine de fabrication de lasers avancés à Greensboro, en Caroline du Nord. D'une superficie d'environ 24 000 mètres carrés, cette usine se concentrera sur la production de composants optiques InP destinés aux grands centres de données d'IA mondiaux. En mai, AIXTRON a annoncé avoir reçu une commande de plusieurs systèmes MOCVD G10-AsP de la part de Lumentum. L'action de Lumentum a augmenté de 769 % au cours de la dernière année.
Également le 16 juin, Nokia a annoncé qu'il étendrait ses capacités avancées de test et d'encapsulation de puces photoniques à Allentown, en Pennsylvanie, c'est-à-dire l'encapsulation supplémentaire des puces photoniques dans des modules optiques utilisables pour l'IA et les infrastructures de communication. Nokia a déclaré que ce site est l'un des rares aux États-Unis à posséder de telles capacités. Après l'expansion, la capacité pourrait être multipliée par 10 par rapport au niveau actuel, avec une capacité commerciale disponible prévue d'ici le troisième trimestre 2026.
Nokia comble les capacités de test/d'encapsulation et de modularisation des puces photoniques, Coherent comble les capacités de fabrication amont des composants photoniques InP, tandis que les investissements antérieurs de Nvidia dans Coherent et Lumentum équivalent à verrouiller à l'avance les fonds, commandes et capacités des fournisseurs clés de lasers et d'interconnexion optique. Les États-Unis intègrent l'interconnexion optique des centres de données d'IA dans leur système national de fabrication de semi-conducteurs.
Le Japon comble le domaine des matériaux en amont, un domaine dans lequel le Japon excelle depuis longtemps dans les semi-conducteurs.
Le 16 juin, JX Advanced Metals, l'un des deux duopoles mondiaux des substrats InP, a annoncé son intention d'investir jusqu'à 1200 milliards de yens au cours des quatre prochaines années pour accroître sa capacité de production de substrats InP. Ajouté aux investissements connexes précédemment annoncés, l'investissement total de l'entreprise dans la construction de capacité InP atteindra environ 1500 milliards de yens. Ces investissements permettront à la capacité de l'entreprise d'être multipliée par 7 à 10.
JX Advanced Metals produit des substrats InP depuis les années 1980. Pour l'exercice 2025, l'entreprise a investi 25 milliards de yens pour augmenter sa capacité de production de ce matériau. Selon un rapport de l'India Strait Research, le marché mondial des plaquettes InP devrait atteindre 507,21 millions de dollars d'ici 2034, soit près du triple du niveau de 2025. Actuellement, JX Advanced Metals et son concurrent Sumitomo Electric détiennent chacun environ 40 % de parts de ce marché.
Du côté de l'Europe, plusieurs actions clés ont également eu lieu.
Lors des discussions sur les communications optiques, on oppose souvent « la photonique sur silicium (SiPh) » et « l'InP » : comme si l'InP serait remplacé une fois la SiPh généralisée. Ajoutez à cela le litige sur la propriété intellectuelle (PI) entre IQE et Tower Semiconductor, et on pourrait le penser. Mais les trajectoires industrielles réelles sont plus complexes, comme le montrent les actions d'IQE et Tower.
Le 15 juin, IQE et Tower Semiconductor ont conclu un accord pluriannuel d'approvisionnement en tranches épitaxiales InP, soutenant l'extension de production de la plateforme SiPh de Tower pour les émetteurs-récepteurs amovibles 200 Gb/voie, les modulateurs nouvelle génération 400 Gb/voie et les commutateurs de circuits optiques. L'accord stipule que Tower doit effectuer un engagement d'achat minimum la première année, IQE doit effectuer un engagement d'approvisionnement correspondant, suivi d'engagements de volumes d'achat minimum par la suite. Cela illustre une tendance : les prochaines plateformes SiPh ne se passent pas complètement des matériaux III-V, mais nécessitent l'intégration de composants InP hautes performances dans des plateformes SiPh matures. La SiPh se charge de l'intégration à grande échelle, de la compatibilité avec les procédés CMOS et de la fabrication sur plateforme, tandis que l'InP continue d'assurer les fonctions clés comme les sources lumineuses, la modulation et la conversion optoélectronique hautes performances.
Dans le cadre d'un autre accord, Tower accordera également à IQE une licence mondiale étendue et libre de redevances pour ses brevets sur le silicium poreux. Auparavant, les deux entreprises étaient engagées dans un litige de propriété intellectuelle ; Tower réglera ce différend, mettant fin à toutes les procédures judiciaires.
Dans ses résultats du premier trimestre 2026 publiés le 13 mai, Tower a indiqué qu'il exécutait un plan agressif d'expansion mondiale de capacité SiPh sur plusieurs fonderies, visant à multiplier par plus de 5 la capacité de production mensuelle de plaquettes SiPh d'ici fin 2026 par rapport à fin 2025. De plus, Tower a annoncé avoir signé des contrats d'approvisionnement à long terme sur la SiPh valant jusqu'à 13 milliards de dollars pour 2027 avec plusieurs grands clients clés, et avoir directement reçu 290 millions de dollars d'acomptes des clients au premier trimestre 2026. Avec l'arrivée progressive des équipements sur plusieurs sites, l'investissement total mondial cumulé de Tower dans les procédés, équipements et encapsulations liés à la SiPh atteindra environ 9,2 milliards de dollars.
En mars 2026, ST a publié une annonce indiquant qu'il envisageait une expansion modulaire à Crolles, en France, visant à quadrupler la capacité de production SiPh sur plaquettes de 300 mm d'ici 2027, avec une planification supplémentaire pour 2028. Ce projet bénéficie également du soutien du programme européen de souveraineté des chaînes d'approvisionnement. La plateforme de procédé SiPh PIC100 de ST, basée sur des lignes de plaquettes de 300 mm, est entrée dans une phase de production à plein volume pour les principaux fournisseurs de cloud mondiaux, principalement pour les puces centrales des émetteurs-récepteurs optiques 800G et 1,6T.
Le 2 juin, le fabricant suédois de puces Sivers Semiconductors (spécialisé dans les réseaux de lasers multi-longueurs d'onde haute puissance) et le géant américain de la fonderie pure GlobalFoundries (GF) ont conclu un partenariat stratégique approfondi, spécifiquement pour développer des solutions de connexion optique de nouvelle génération pour les infrastructures de centres de données d'IA. Concrètement, les réseaux de lasers avancés de Sivers seront intégrés directement dans la plateforme SiPh de GF.
En Chine, l'essor des puces optiques est encore plus frénétique.
Selon les statistiques sectorielles de Securities Times·Data宝, à la fin du premier trimestre 2026, l'ampleur totale des travaux en cours des 7 principales entreprises cotées de modules optiques en Chine s'élevait à 3,898 milliards de yuans. Par rapport à il y a quatre ans (premier trimestre 2022), ce chiffre a augmenté de plus de 6 fois. China Post Securities indique dans un rapport de recherche que les géants étrangers représentent 95 % du marché mondial de l'InP, que l'écart global entre l'offre et la demande dans le secteur de l'InP est proche de 70 %, et que la haute activité devrait se poursuivre jusqu'en 2028.
Dans la soirée du 16 juin, Dongshan Precision a annoncé que sa filiale à 100 % Source Photonics et ses filiales développeraient un projet d'expansion de production de puces optiques et de modules optiques haute vitesse à Changzhou, pour un investissement total de 12 milliards de dollars, financé par des fonds propres. Source Photonics est une entreprise intégrée verticalement, possédant des capacités de conception, fabrication, encapsulation, assemblage de modules optiques et tests de puces optiques. Après l'acquisition de Source Photonics par Dongshan Precision, cela équivaut à passer de la fabrication électronique traditionnelle et de la chaîne d'approvisionnement électronique grand public à un maillon clé des communications optiques pour l'IA.
Du point de vue de la contribution financière, l'intégration de Source Photonics apporte déjà à Dongshan Precision une contribution aux bénéfices nettement supérieure à sa part de revenus. Pour l'exercice 2025 et le premier trimestre 2026, la part des revenus après intégration de Source Photonics était respectivement de 3,58 % et 16,02 %, tandis que la part des bénéfices atteignait respectivement 22,69 % et 52,92 %. Cela montre que le secteur des communications optiques croît non seulement rapidement, mais a également une forte élasticité des bénéfices. C'est pourquoi Dongshan Precision est prêt à investir 12 milliards de dollars supplémentaires.
Sanan Optoelectronics a répondu sur la plateforme d'interaction le 3 juin : affirmant que ses procédés de croissance épitaxiale InP, de fabrication de puces et de test/encapsulation sont leaders en Chine, qu'elle possède la capacité de produire en masse des puces optiques InP de 6 pouces, et indiquant que sa capacité de production optique est de 2 750 plaquettes/mois, l'étape clé d'épitaxie ayant été étendue à près de 6 000 plaquettes/mois. Concernant les produits, Sanan mentionne dans son rapport annuel 2025 qu'elle peut fournir des puces laser et détecteurs tels que sources CW, VCSEL, EML, PD pour modules optiques, dont les puces optiques pour modules 400G et 800G sont déjà expédiées en volume, et celles pour modules 1,6T sont en validation auprès des clients.
Du côté des matériaux, en avril de cette année, Yunnan Chihong Zinc & Germanium a officiellement lancé le « Projet de construction de tranches de monocristal InP de haute qualité ». Ce projet prévoit d'étendre une ligne de production d'une capacité annuelle de 300 000 tranches (équivalent 4 pouces, incluant 6 000 tranches de 6 pouces). Sur la base de la capacité existante de 150 000 tranches/an, l'objectif est d'atteindre une capacité totale de 450 000 tranches/an, avec une période de construction de 18 mois. Les validations industrielles et l'installation des équipements se déroulent comme prévu, la capacité sera libérée progressivement avec l'avancement des travaux.
La chaîne industrielle chinoise des puces optiques comble progressivement l'ensemble de la chaîne, passant de « l'assemblage de modules » à « matériaux – épitaxie – puce – test/encapsulation – module ».
La croissance des puces optiques est un fait accompli
Comme on le sait, dans le domaine des puces optiques, le CPO est le « Saint Graal » de l'industrie. Cependant, actuellement, le déploiement du CPO est constamment retardé. Par conséquent, le secteur s'inquiète également énormément : si le CPO (Co-Packaged Optics) ne se matérialise pas à l'avenir, ou s'affaiblit, les entreprises de modules optiques n'auront-elles plus de croissance ?
Le dernier rapport sur l'optique de Morgan Stanley (MS) apporte une réfutation très claire. MS souligne que les investisseurs se concentrent trop sur le moment « quand utiliser le CPO », en négligeant la constante fondamentale – la demande de croissance de la bande passante.
Que le marché étende finalement les capacités via l'optique amovible, le NPO, le CPO, l'OBO ou une architecture hybride, la demande de bande passante plus élevée devrait continuer à pousser à l'augmentation des moteurs optiques, lasers et contenus associés par GPU/baie. Le point de vue de MS est que l'évolution de l'architecture n'est qu'une question de cheminement, mais l'explosion globale de la quantité de contenu optique utilisée est certaine.
Que sont le CPO, le NPO et l'amovible ?
Amovible traditionnel (Pluggable) : Le module optique est branché comme une clé USB sur le panneau avant du commutateur. Il est connecté à la puce de commutation interne (ASIC) par des câbles en cuivre.
NPO (Near-Packaged Optics) : Déplace le moteur optique à l'intérieur du commutateur, près de la puce de commutation, raccourcissant la distance des câbles en cuivre.
CPO (Co-Packaged Optics) : Intègre directement la puce optique et la puce de commutation (ou GPU) sur le même substrat, éliminant complètement les longues distances de cuivre, réduisant au minimum la consommation d'énergie et la latence.
Actuellement, le CPO présente effectivement des points faibles critiques : encapsulation extrêmement complexe, faible rendement, risque de mise au rebut de toute la carte mère en cas de défaillance d'un composant (difficulté de réparation/faible maintenabilité). Par conséquent, l'adoption à grande échelle du CPO ralentira très probablement. Mais même si le marché n'utilise pas de CPO à court terme et continue avec des modules optiques amovibles traditionnels, ou adopte une « voie hybride cuivre/CPO », le nombre de moteurs optiques et de lasers par serveur d'IA, par GPU continue d'augmenter considérablement.
La controverse sur le CPO ne se limite pas à la position d'encapsulation, elle concerne aussi la voie de la source lumineuse. L'essence du CPO est de rapprocher le moteur optique le plus possible de la puce de commutation ou de calcul, pour raccourcir la distance de transmission des signaux électriques haute vitesse, réduire la consommation d'énergie et les goulots d'étranglement de bande passante. Mais l'industrie n'a pas encore de réponse unique concernant la source lumineuse.
Actuellement, les voies principales sont de trois types : SiPh + Laser CW (photonique sur silicium + laser à onde continue), VCSEL (laser à émission par la surface à cavité verticale) et MicroLED (diode électroluminescente micro). Les différences de maturité, coût, distance et consommation d'énergie entre ces voies déterminent que le CPO ne se déploiera probablement pas sous une forme unique, mais coexistera sous plusieurs formes dans les différents niveaux de distance des centres de données d'IA.
SiPh + Laser CW, c'est-à-dire le schéma « puce photonique sur silicium + laser à onde continue », a la maturité technologique la plus élevée, une distance de transmission efficace pouvant dépasser 1 km, convient mieux aux connexions nécessitant une bande passante, une distance et une fiabilité élevées dans les centres de données, mais la consommation d'énergie au niveau système, le couplage/encapsulation et la pression sur les coûts restent présents.
L'avantage du VCSEL est sa haute efficacité énergétique, son faible coût, sa forte capacité de mise en réseau, et sa maturité technologique est également élevée, mais sa distance efficace est généralement limitée à une centaine de mètres, convenant mieux aux interconnexions optiques à courte distance, à faible coût et haute densité à l'intérieur ou entre les baies. Le VCSEL n'a donc pas pour vocation de remplacer SiPh + Laser CW, mais pourrait devenir un schéma complémentaire dans les scénarios d'interconnexion optique à courte distance, faible coût et haute densité.
Le MicroLED ressemble plus à une voie potentielle tournée vers l'avenir, avec un potentiel de faible latence, faible coût et haute efficacité énergétique, mais une distance efficace encore plus courte et une maturité technologique la plus faible. C'est une voie « outsider » très remarquée ces dernières années dans le domaine de l'interconnexion optique. Des startups de puces photoniques sur silicium comme Ayar Labs explorent activement l'introduction de MicroLED, initialement destinés aux écrans, dans l'interconnexion optique haute densité à très courte distance au niveau Chiplet (pucelet). Il s'agit principalement d'utiliser des réseaux de LED de très petite taille (micron) comme sources lumineuses, intégrés directement sur les bords ou le substrat des puces de calcul (comme GPU, HBM), les données étant transmises en faisant clignoter les MicroLED via des signaux électriques.
Ainsi, l'avenir du CPO ne sera probablement pas une victoire d'une seule voie de source lumineuse, mais plutôt une coexistence stratifiée de plusieurs schémas comme SiPh, VCSEL, MicroLED, selon les différentes distances, densités de bande passante et contraintes de coûts à l'intérieur des centres de données d'IA. Cela démontre encore que l'expansion de production des puces optiques ne consiste pas simplement à parier sur une technologie CPO spécifique, mais à parier sur l'augmentation de la valeur de l'ensemble du système de sources lumineuses, moteurs optiques, test/encapsulation et matériaux, une fois que les clusters d'IA passent de l'interconnexion électrique à l'interconnexion optique.
Conclusion
Dans cette vague mondiale d'expansion de production des puces optiques, alimentée par la puissance de calcul de l'IA, aucune région ne veut être à la traîne : les États-Unis refondent leur chaîne de fabrication nationale par la politique et le capital des géants, le Japon défend farouchement son avantage concurrentiel dans les matériaux en amont, l'Europe promeut activement l'intégration hétérogène de la photonique sur silicium et des semi-conducteurs composés, et la Chine, avec sa vitesse d'implantation effrayante des lignes de production, l'ampleur de ses travaux en cours et sa capacité croissante à s'étendre vers les matériaux en amont et l'intégration verticale des puces, démontre une résilience industrielle extrêmement forte.
En surface, c'est une course à la capacité entre fabricants américains, japonais, européens et chinois ; en essence, c'est un pari collectif de la chaîne industrielle mondiale des semi-conducteurs sur « plus de lumière », après que les centres de données d'IA sont passés de l'expansion de la puissance de calcul à l'expansion de la bande passante.
La course aux armements de l'ère photonique est entrée dans une phase de vive intensité.
Cet article provient du compte WeChat « Semiconductor Industry Observation » (ID: icbank), auteur : Du Qin DQ
