NVIDIA mise fortement sur la technologie optique, les CPO gagnent en ampleur dans l'infrastructure IA

Article écrit par Xiao Bing, Chaoxiang Research

Le 1er juin 2026, au Taipei Pop Music Center. Jensen Huang, vêtu de sa veste en cuir emblématique, a dévoilé l'architecture Vera Rubin et la feuille de route pour la nouvelle génération d'usines d'IA. Et sous cette keynote hautement attendue, une ligne directrice traversant le premier semestre 2026 est devenue plus claire que jamais :

NVIDIA, qui mise follement sur la lumière.

En mars, NVIDIA a investi 2 milliards de dollars dans chacune des entreprises Lumentum et Coherent pour sécuriser la capacité et la feuille de route technologique des lasers de photonique silicium de prochaine génération. En mai, NVIDIA a ajouté 500 millions de dollars pour collaborer avec Corning, le géant centenaire de la fibre optique, afin de multiplier par 10 la capacité de fabrication américaine de connexions optiques et d'augmenter la production de fibres optiques de plus de 50 %. Le 2 juin, Jensen Huang a déclaré directement lors d'un événement : « Marvell a le potentiel de devenir la prochaine entreprise valorisée à 1 000 milliards de dollars. »

Stand in the light, believe in the light. This once-a-Shanghai-stock-market meme has now been turned into an industry consensus by Jensen Huang with real money.

Imaginez que vous construisez dix mille gratte-ciels dans une immense ville, où chaque immeuble abrite des dizaines de milliers de mathématiciens géniaux (GPU) qui calculent des quantités massives de problèmes chaque seconde. La question est la suivante : une fois qu’ils ont terminé leurs calculs, comment les réponses sont-elles transmises ? Comment les immeubles collaborent-ils entre eux ?

Si vous ne leur avez construit que des chemins de campagne (câbles en cuivre traditionnels), alors même les plus grands génies ne peuvent que rester à attendre : plus vite ils calculent, plus les données s'accumulent sur la route, et la ville entière s'arrête.

C'est le véritable dilemme auquel font face les centres de données AI aujourd'hui.

Depuis l'apparition de ChatGPT, l'IA a stimulé le GPU (puissance de calcul), le HBM (mémoire) et le CPU (ordonnancement), faisant naître une série d'entreprises d'une capitalisation boursière de plusieurs billions de dollars. Toutefois, dans l'infrastructure de l'IA, il existe un autre élément crucial : la transmission des données.

Le support central du transfert de données est le module optique.

Lorsque les modules optiques traditionnels commencent à ne plus suivre l'appétit de l'IA, une technologie de prochaine génération appelée CPO (Co-Packaged Optics) émerge avec force.

Cet article expliquera, avec un langage simple, ce qu'est un module optique, pourquoi le CPO est l'avenir, et quelles entreprises des chaînes de valeur en amont et en aval méritent votre attention, en décortiquant cette filière de plusieurs billions.

1.1 Pourquoi la lumière est-elle nécessaire ?

À l'intérieur du centre de données, les puces communiquent par des « signaux électriques », similaires aux impulsions électriques dans le système nerveux humain. Mais les signaux électriques ont un défaut fatal : ils ne se propagent pas loin et se déforment facilement à haute vitesse.

La transmission de signaux électriques par câble en cuivre est comme pousser de l'eau dans un tuyau : plus la distance est grande, plus la pression diminue ; plus le tuyau est fin, moins le débit est élevé. La distance de transmission maximale actuelle des câbles en cuivre est d'environ 2 mètres, avec une limite de bande passante d'environ 1,8 To/s.

Les signaux lumineux sont totalement différents. La lumière se transmet dans les fibres optiques comme une balle dans un tube sous vide, avec une atténuation presque nulle, une vitesse extrêmement rapide et aucune interférence électromagnétique. Un seul fil de fibre optique, aussi fin qu’un cheveu, peut théoriquement transmettre simultanément plusieurs dizaines de Tbps de données.

Mais le problème est que les puces ne « comprennent » que les signaux électriques, et les fibres optiques ne « transmettent » que des signaux lumineux.

Nous avons donc besoin d’un « interprétation simultanée » pour traduire les signaux électriques en signaux optiques pour les émettre, et les signaux optiques en signaux électriques pour les recevoir.

Ce traducteur, c'est le module optique.

1.2 Qu'y a-t-il dans un module optique ?

Si vous démontez un module optique, il s'agit en réalité d'une boîte de traduction précise contenant principalement les rôles suivants :

Émetteur (électrique → optique) :

• Driver : Amplifie le faible signal électrique transmis par le circuit pour augmenter suffisamment l'intensité de la lumière du laser. Comme un amplificateur devant un microphone, sans lui, le signal est trop faible et le laser « n'entend pas ».
• Modulateur : prend le signal électrique amplifié et contrôle l'intensité et le rythme de la lumière, « écrivant » le signal numérique 0 et 1 dans la lumière. Il ne produit pas de lumière lui-même, il ne fait que « diriger » la lumière.
• Laser : la vraie "source lumineuse", émettant un laser stable en continu. Le modulateur contrôle sa lumière pour "écrire".

Récepteur (lumière → électricité) :

• Détecteur / photodiode (PD) : reçoit le signal lumineux transmis par la fibre optique et le convertit en un courant extrêmement faible, tout comme la rétine humaine convertit la lumière en signaux nerveux.
• TIA (transimpedance amplifier) : le signal de courant généré par le PD est trop faible ; le TIA le amplifie en un signal de tension que les circuits suivants peuvent traiter, comme amplifier un chuchotement jusqu'à un volume de conversation normal.

Réparation du signal :

• DSP (traitement numérique du signal) : les signaux électriques se déforment après une transmission sur de longues distances ; le DSP, comme Photoshop, répare les images floues pour les rendre nettes. Il consomme beaucoup d'énergie et est l'un des composants les plus chers et les plus gourmands en puissance du module optique.
• CDR (Clock Data Recovery) : Rétablir le rythme dans un signal endommagé pour garantir une précision absolue des intervalles entre 0 et 1. Généralement intégré dans le DSP.

Light path:

• Guide d'ondes : fibre optique microscopique "imprimée" à l'intérieur du circuit intégré, dans laquelle se propagent les signaux lumineux.
• Fiber optic interface: Physical interface connecting the optical module to external fiber optic cables.

Résumé : Un module optique = source lumineuse + modulateur + détecteur + circuit d'entraînement/amplification + puce de réparation de signal.

1.3 L'histoire de l'évolution des débits des modules optiques

Le développement de la vitesse des modules optiques peut être comparé à l'évolution des communications mobiles :

Chaque doublement du débit implique une mise à niveau technologique et une réévaluation de la valeur de toute la chaîne industrielle. Nous sommes actuellement au point clé du passage de 800G à 1,6T, ce qui explique pourquoi le secteur des modules optiques est devenu, au cours de la dernière année, le segment le plus en vue du marché des actions A, avec une hausse cumulative de plus de 500 % pour l'indice Wind des modules optiques depuis son plus bas en 2025.

2.1 Goulots d'étranglement des modules optiques traditionnels

Les modules optiques interchangeables traditionnels fonctionnent comme un périphérique USB : on les branche et c’est prêt, et on les remplace en cas de panne. Ce design est flexible et pratique, mais il rencontre trois limites majeures à l’ère de l’IA :

Goulot d'étranglement 1 : plafond de bande passante

L'espace sur les panneaux des commutateurs traditionnels est limité, et les dimensions des modules optiques amovibles sont difficiles à réduire. Actuellement, un seul module prend en charge jusqu'à 1,6 Tbps, avec une limite maximale de 51,2 Tbps par commutateur. À l'avenir, des modules de 3,2 Tbps pourraient être introduits, avec une limite maximale de 102,4 Tbps pour les commutateurs, mais cela correspond presque à la limite physique des solutions amovibles.

Deuxième goulot d'étranglement : consommation d'énergie exponentielle

Chaque GPU nécessite 6 modules optiques interchangeables, chacun consommant environ 30 watts. Pour construire un super-cluster de 1 million de GPU, la consommation d'énergie des seuls modules optiques atteindrait 180 MW, soit l'équivalent de la consommation d'une ville de taille moyenne. Cela est complètement insoutenable.

Goulot trois : atténuation du signal

Les modules interchangeables sont installés au bord du panneau de commutation, avec de longues pistes PCB entre eux et le puce ASIC principale. Plus la vitesse de transmission est élevée, plus le signal électrique subit d'atténuation sur cette « dernière mile », ce qui oblige à ajouter davantage de puces de réparation de signal (DSP), augmentant ainsi la consommation d'énergie et la latence.

2.2 Qu'est-ce que le CPO ?

L'idée centrale du CPO (Co-Packaged Optics, optique co-emballée) est simple : placer l'interprète directement à côté du cerveau.

Plus précisément, il s'agit d'intégrer directement sur la même plaque de base ou sur un intermédiaire le « light engine » responsable de la conversion optoélectronique et la puce de commutation (ASIC), au lieu de les traiter comme des périphériques « plug-and-play », pour réaliser une intégration « native » au niveau de la puce.

Par exemple :

• Les modules optiques traditionnels sont comme passer un appel téléphonique avec un casque Bluetooth : le signal doit être émis par le téléphone, encodé par Bluetooth, transmis par l'air, puis décodé par le casque, chaque étape entraînant une perte et une latence.
• CPO parle directement à vos oreilles, en éliminant tous les intermédiaires, plus rapide et moins énergivore.

Selon les données de NVIDIA, l'efficacité énergétique peut être améliorée de 3,5 fois après l'application de CPO. IDTechEx prévoit que le marché CPO connaîtra une croissance annuelle composée de 37 % à partir de 2026, dépassant 20 milliards de dollars d'ici 2036.

2.3 Chronologie clé du CPO

2.4 Les défis auxquels fait face le CPO

CPO, bien qu'il représente une orientation future, doit encore franchir plusieurs obstacles à ce stade :

Capacité de packaging avancé : CPO nécessite l’« intégration hétérogène » des circuits photoniques et des circuits électroniques, ce qui exige les technologies de packaging de pointe de TSMC telles que COUPE/SoIC. La capacité actuelle est limitée, le taux de rendement peut encore être amélioré, et les coûts sont bien supérieurs à ceux des solutions traditionnelles.

Maintenance : Pour les modules optiques traditionnels, il suffit de les retirer et de les remplacer en cas de panne. Toutefois, le CPO est "soudé" sur la puce ; en cas de défaillance, la réparation est extrêmement difficile. Il faut compenser cela par une conception redondante et des mécanismes de tolérance aux pannes.

Gestion thermique : Le moteur optique et les puces sont emballés à haute densité, ce qui peut faire monter la température locale au-delà de la limite de tolérance du laser, nécessitant une solution de dissipation thermique plus efficace.

Standardization: NVIDIA, Broadcom, and others are each promoting their own solutions; a unified industry standard has not yet been established, making it difficult for upstream and downstream players to develop and produce based on a common interface.

Outre CPO, plusieurs autres voies technologiques parallèles sont en cours de développement. Il faut les clarifier pour comprendre la position concurrentielle de chaque entreprise.

3.1 NPO (Near-Package Optics)

NPO est une "version simplifiée" de CPO, où le moteur optique n'est pas intégré sur le substrat ou l'interposer de l'ASIC, mais placé sur la même carte PCB. La distance est réduite, mais pas au point d'atteindre le niveau "rapproché" de CPO.

Il s'agit d'un compromis pragmatique, particulièrement sur le marché chinois, où l'absence de capacités de conditionnement avancé au niveau de TSMC pousse Alibaba, Huawei et d'autres à promouvoir activement le NPO. Huagong Technology a déjà lancé le premier produit NPO 3.2T au monde, destiné à des clients de premier plan.

NPO peut être considéré comme un "état de transition" de CPO ; à court terme, il restera le principal acteur sur le marché chinois, mais à long terme, il évoluera vers CPO.

3.2 OIO (optical I/O)

Si le CPO consiste à intégrer le moteur optique et le puce de commutation dans un même package, l'OIO en est une version plus agressive, qui intègre directement le moteur optique à la puce de calcul (GPU/XPU), voire au niveau même de la puce.

OIO cible entièrement les scénarios au sein des armoires (Scale-up) et remplace les câbles en cuivre. Ayar Labs est un pionnier dans ce domaine et a déjà démontré, en collaboration avec Wistron, un prototype de rack Scale-up entièrement CPO lors de l'OFC 2026.

OIO ne sera pas largement appliqué dans les scénarios d'interconnexion GPU avant 2028-2030.

3.3 LPO (optique linéaire pilotée et interchangeable)

LPO est une version allégée des modules optiques traditionnels, qui élimine directement le puce DSP la plus gourmande en énergie, en utilisant une amplification analogique. Les avantages sont une consommation d'énergie réduite et un coût plus faible ; les inconvénients sont une exigence plus élevée en qualité de signal, une limitation pour les transmissions sur de longues distances, et une limite de débit au-delà de 1,6 T.

LPO peut être considéré comme une solution de prolongation pour les modules optiques traditionnels, mais ne modifie pas la tendance générale vers l'évolution vers le CPO.

3.4 OCS (Optical Circuit Switch)

OCS est un commutateur spécial qui n'effectue pas de conversion optoélectronique, mais qui réfléchit directement les signaux lumineux dans le domaine optique à l'aide d'une "matrice de micro-miroirs", comme autant de petits miroirs ajustables en angle, "rebondissant" la lumière dans différentes directions.

Google est le plus grand promoteur de l'OCS, qui remplace les commutateurs Spine traditionnels. L'avantage de l'OCS est une consommation d'énergie extrêmement faible (pas besoin de conversion optoélectronique), mais il ne peut que "transmettre" des signaux optiques, sans capacité de "jugement" (il ne peut pas dépaqueter pour lire l'adresse et décider du routage). Ainsi, l'OCS convient uniquement à la substitution de la couche Spine et ne peut pas remplacer complètement les commutateurs Leaf.

CPO et OCS entretiennent plutôt une relation complémentaire : OCS gère le transfert optique pur au niveau Spine, tandis que CPO gère la conversion optoélectronique au niveau Leaf et serveur. Les deux coexistent sans conflit.

3.5 Résumé de la voie technologique

CPO n'est pas un produit isolé, mais un projet systémique complexe impliquant de nombreux maillons en amont et en aval. Comprendre ces maillons est essentiel pour saisir les opportunités d'investissement.

4.1 Définisseur de l'architecture de niveau supérieur, « le client parmi les clients »

L'une des transformations les plus profondes de l'ère CPO est le transfert du pouvoir de négociation au sein de la chaîne de valeur.

À l'ère traditionnelle des modules interchangeables, les fabricants de modules optiques pouvaient définir indépendamment leurs produits et les expédier séparément. Avec le CPO, le moteur optique est soudé dans le package du circuit intégré ; celui qui définit l'architecture du processeur définit le CPO. Le pouvoir de décision est passé des fabricants de modules optiques aux plateformes et aux fabricants de puces d'échange.

NVIDIA (NVDA) : le joueur le plus agressif dans la mise en œuvre actuelle de la CPO, qui a non seulement lancé consécutivement les deux séries de commutateurs CPO Quantum-X et Spectrum-X lors des événements GTC 2025/2026, mais a également verrouillé la capacité en sources lumineuses et fibres optiques en amont par un investissement de 4 milliards de dollars dans Lumentum et Coherent, ainsi que 500 millions de dollars liés à Corning au premier semestre 2026.

Broadcom (AVGO) : le véritable pionnier de la production en série de CPO. Sa série de commutateurs CPO Tomahawk a commencé avec la première génération Humboldt en 2021, et en 2025, le Tomahawk 5-Bailly est devenu la première solution CPO en production en série de l'industrie, avec plus de 50 000 unités livrées sur l'année. Aujourd'hui, la troisième génération de plateforme 200G/lane est en cours de développement. La stratégie de Broadcom est plus orientée vers la « vente d'eau » : elle ne fabrique pas d'ensembles complets, mais vend des puces de commutation CPO aux principaux fournisseurs de cloud pour qu'ils les assemblent eux-mêmes.

Marvell (MRVL) : voie personnalisée consistant à intégrer des moteurs optiques 3D SiPho dans son architecture XPU sur mesure, via l'acquisition d'entreprises telles que Celestial AI, pour offrir aux clients spécifiques des plateformes de calcul CPO hautement intégrées.

Google (GOOG) : une entité particulière, à la fois le principal promoteur de la ligne OCS et un client important de CPO ; Google remplace les commutateurs de niveau Spine par OCS, mais nécessite toujours CPO au niveau Leaf et serveur pour effectuer la conversion optoélectronique ; ainsi, Google est à la fois un « concurrent » et un « acheteur » de CPO.

4.2 Emballage et fabrication avancés, souder la lumière et l'électricité ensemble

Le défi technique principal de CPO réside dans le conditionnement à intégration hétérogène, qui consiste à intégrer sur une même plaque ou un même interposant des puces photoniques (silicium photonique ou InP) et des puces électroniques (CMOS ASIC) fabriquées avec des systèmes de matériaux et des procédés différents. Il ne s'agit pas d'un conditionnement traditionnel consistant à "souder des composants sur une carte", mais nécessite une technologie de liaison hybride avec une précision de l'ordre de la sous-micron, d'une complexité comparable à celle de la fabrication même des puces.

TSM : le cœur absolu de ce segment. Les solutions CPO de NVIDIA et Broadcom dépendent toutes deux de la plateforme COUPE et de la technologie de封装 SoIC de TSM. En février 2026, TSM a fait progresser COUPE jusqu'à la phase de production à risque ; la solution de 6,4 T/封装 en collaboration avec AMD devrait entrer en production à grande échelle au second semestre 2026. On peut dire que la capacité et le taux de rendement avancés de TSM en matière de封装 déterminent directement le rythme de la production CPO.

ASE (ASX) : En tant que plus grand fabricant mondial de conditionnement et de test, il est également un acteur clé dans le conditionnement avancé CPO.

Amkor (AMKR) : Amkor aux États-Unis cherche également à obtenir des commandes de fabrication de CPO.

Sur le marché A, Hua Tian Technology (002185) et Changdian Technology (600584) sont les principaux bénéficiaires du segment du conditionnement.
Les activités d'emballage de Huatian Technology bénéficient directement de la promotion de la technologie CPO ; Jingke Technology participe à l'emballage avancé via sa marque JCET et dispose de compétences en intégration hétérogène. Toutefois, il convient de souligner que les étapes centrales de l'emballage CPO restent fortement concentrées chez TSMC, et les entreprises d'emballage chinoises profitent principalement des activités périphériques et des tests d'emballage de milieu et bas de gamme.

Il convient de mentionner en particulier Fabrinet (FN), leader mondial du contrat de fabrication électronique dans le domaine de la fabrication optique de précision, qui produit presque tous les modules optiques haut de gamme pour des entreprises telles que Coherent et Lumentum, jouant un rôle similaire à celui de TSMC dans le secteur des semi-conducteurs.

4.3 Lasers, the "heart" of CPO

Si les puces sont le "cerveau" du CPO, alors les lasers en sont le "cœur" : sans source lumineuse, aucune conversion optoélectronique n'est possible.

Deux lignes technologiques sont en concurrence dans le domaine des lasers.

Les lasers EML (Electro-Absorption Modulated Lasers) constituent une approche traditionnelle qui intègre l'émission laser et la modulation du signal sur une seule puce, idéale pour les transmissions à haute bande passante et sur de longues distances. Cette technologie présente des barrières à l'entrée extrêmement élevées, avec seulement quelques fournisseurs mondiaux. Lumentum (LITE) a été le premier à lancer en production de masse en 2023 un EML de 200 G, puis a démontré en 2025 le premier EML 400 G au monde ; Coherent (COHR, anciennement II-VI) l'a suivie de près, les deux combinés détenant plus de 80 % de part de marché. Sumitomo Electric (5802.T) et Mitsubishi au Japon sont également des acteurs majeurs dans le domaine traditionnel des EML, mais leur capacité de production s'étend bien plus lentement que la croissance de la demande.

Les lasers CW (continuous wave) constituent une voie émergente qui sépare complètement la fonction d'« émission » et de « modulation » : le laser se contente d'émettre un faisceau lumineux constant et stable, tandis que la modulation du signal est assurée par un modulateur sur une puce de photonique silicium.

La voie CW consomme moins d'énergie et offre un meilleur rapport coût-performance, ce qui la rend naturellement compatible avec les architectures CPO et photonique sur silicium. Plus important encore, les fabricants chinois ont déjà réalisé des progrès révolutionnaires sur la voie CW.

Le taux de part de marché mondiale du puce laser 10G de Yuanjie Technology (688498) dépasse 30 %, les lasers CW ont déjà atteint un volume de livraison de plusieurs millions d'unités, et le EML 100G est actuellement en phase de développement et de test. Le chiffre d'affaires du T1 2026 a augmenté de 321 %, et le bénéfice net a plus que multiplié par 11, ce qui en fait l'un des titres les plus élastiques parmi les entreprises de puces optiques en amont.

La source lumineuse CW de Shijia Photonics (688313) a été validée et intégrée par plusieurs grands fabricants leaders, et le nouveau laser CWDFB développé atteint une puissance supérieure à 1000 mW à 50 °C.

Guangguang Huaxi (688048) couvre les puces laser à semi-conducteurs à haute puissance, les puces laser VCSEL et les puces photoniques silicium.

La filiale de Yongding Co., Ltd. (600105), Dingxin Photonics, a construit une usine de puces laser IDM rare en Chine, avec une production en série de puces EML 100G et de sources optiques silicium à haute puissance de 100 mW CW. Guangxun Technology (002281) est l'une des rares entreprises en Chine à disposer d'une capacité de conception interne de puces optiques haut de gamme (y compris EML) et à couvrir l'ensemble de la chaîne de valeur.

En mars 2026, NVIDIA a investi 2 milliards de dollars chacun chez Lumentum et Coherent, accompagnés d'engagements d'achat s'étendant de 2027 à 2030. Lumentum utilisera ces fonds pour construire une nouvelle usine de wafers aux États-Unis, avec une capacité de lasers prévue à un CAGR de 85 % entre 2026 et 2030. Coherent investira dans l'expansion de la capacité en phosphure d'indium (InP) à son usine de Sherman, au Texas. Ces deux investissements transmettent un signal très clair : les lasers constituent la section de la chaîne de valeur CPO avec le plus grand déséquilibre entre l'offre et la demande, ainsi que la plus haute valeur stratégique.

Puce de photonique silicium, le "cerveau" de l'engine optique CPO

La technologie silicium-photonique est la voie dominante pour la réalisation des moteurs optiques CPO. Son idée fondamentale consiste à utiliser le procédé standard CMOS en silicium pour « dessiner » directement sur la puce des structures optiques telles que des guides d'ondes, des modulateurs et des détecteurs, en appliquant des méthodes de fabrication de semi-conducteurs aux composants optiques. Avantage : cette approche est naturellement adaptée à l'intégration à grande échelle, permettant de partager la plateforme de fabrication avec les circuits électroniques, ce qui réduit considérablement les coûts à mesure de la production de masse.

L'étranger possède une forte expérience dans le domaine de la photonique sur silicium.

Broadcom (AVGO) est l'un des géants du semi-conducteur les plus tôt à s'être engagés dans la photonique sur silicium, et son moteur optique pour commutateurs CPO repose sur sa propre plateforme de photonique sur silicium.

L'équipe Intel Photonics, filiale d'Intel (INTC), possède plus de dix ans d'expérience en recherche et développement sur la photonique sur silicium. Bien qu'elle soit peu active sur le marché grand public, elle reste un acteur majeur dans le domaine de l'interconnexion optique pour les centres de données.

Marvell (MRVL) a intégré des capacités de photonique sur silicium grâce à des acquisitions telles que Celestial AI, et son moteur optique 3D SiPho prend en charge des interfaces optiques à 200 Gbps. Cisco (CSCO) a acquis Acacia Communications en 2019 pour environ 4,5 milliards de dollars, obtenant ainsi une plateforme de technologie cohérente de photonique sur silicium de pointe.

Les fabricants nationaux accélèrent également leur rattrapage.

Les puces de photonique silicium 400G et 800G de Guangxun Technology (002281) sont désormais capables de livraisons en série ; elles ont été présentées en collaboration avec Cisco lors de l'OFC 2026 sous la forme de modules optiques 1,6T en photonique silicium.

SourceJet Technology (688498) propose des produits de sources lumineuses silicium-photoniques à haute puissance, en complément des modules silicium-photoniques.

Shijia Photonics (688313) est un leader des séparateurs PLC et des puces AWG, et s'étend actuellement vers le domaine des puces photoniques silicium.

La technologie de la photonique sur silicium présente une grande polyvalence et peut être adaptée à diverses voies technologiques avancées telles que la CPO, la LPO et le lithium niobate en film mince ; elle est désormais au cœur des stratégies des principaux fabricants. Zhongji Xuchuang a précédemment indiqué que la part des solutions basées sur la photonique sur silicium dans ses produits 800G augmente rapidement, ce qui signifie que la photonique sur silicium n'est plus exclusive à la CPO, mais s'infiltre également à l'envers dans les modules optiques traditionnels插拔.

Composants de connexion à fibre optique 4.5, un nouveau gâteau créé par le CPO

Si les étapes précédentes ont principalement consisté en une mise à niveau des marchés existants, les composants de connexion par fibre optique constituent un marché purement nouveau créé par la CPO ; ces composants sont presque inutilisés dans les solutions traditionnelles de modules optiques interchangeables, mais deviennent essentiels dans l'architecture CPO, faisant partie des segments les plus élastiques de la chaîne de valeur.

(1) FAU (Fiber Array Unit)

Dans les modules optiques traditionnels, il suffit d'insérer la fibre optique dans une interface standardisée. Mais le CPO est totalement différent : la fibre optique doit être alignée avec une précision micrométrique sur le guide d'onde à la surface de la puce optique ; même une légère erreur empêcherait le couplage de la lumière. Le FAU effectue précisément cette tâche : il aligne et fixe plusieurs fibres avec une très haute précision, garantissant que chaque fibre soit parfaitement connectée au guide d'onde correspondant sur la puce.

Dans les modules optiques traditionnels, un FAU coûte environ 15 dollars, mais le FAU à polarisation maintenue utilisé dans les CPO voit sa valeur grimper à plusieurs dizaines, voire 100 dollars. Selon le commutateur NVIDIA de 115,2 T, chaque unité nécessite 72 FAU, ce qui porte la valeur totale des FAU par machine à 6 000 à 7 000 dollars. Entre 2025 et 2026, le marché des FAU devrait passer de 6 à 7 milliards de yuans à plus de 10 milliards de yuans, avec une croissance très rapide. De plus, l'expansion de la production des FAU est difficile et exige un taux de rendement élevé, ce qui entraîne une tension importante côté offre.

(2) PMF (fiber optique à mode de polarisation préservé)

Les modules optiques traditionnels utilisent une modulation directe et ne sont pas sensibles à l'état de polarisation de la lumière. Toutefois, la CPO utilise un laser externe ; lors de la transmission du laser via une fibre optique jusqu'à l'engine optique, toute variation de l'état de polarisation entraîne une perte d'énergie lumineuse considérable. La fibre à polarisation maintenue agit comme un « canal dédié » garantissant que la direction de polarisation de la lumière reste inchangée tout au long du trajet. Bien que son coût soit nettement supérieur à celui des fibres ordinaires, elle est indispensable dans l'architecture CPO.

(3) Fiber Shuffle (boîtier de distribution optique)

Les modules optiques traditionnels n'ont généralement qu'un seul canal d'émission et un seul canal de réception, ce qui suffit à une installation manuelle. Toutefois, avec la CPO, le nombre de fibres augmente considérablement, atteignant des dizaines, voire des centaines. Il est alors nécessaire de réorganiser et de trier ces fibres à haute densité afin que chaque fibre soit correctement connectée de l'engine optique à l'interface externe appropriée. Fiber Shuffle joue le rôle d'un « organiseur de câbles » spécifiquement conçu pour les centres de données, et devient indispensable dans l'architecture CPO.

(4) MPO (multiplex fiber connector)

Si le CPO atteint un débit supérieur à 400 G, il faut transmettre en parallèle 8 ou même 16 fibres optiques, alors que l'espace sur le panneau est extrêmement limité. Le MPO, qui permet de connecter plusieurs fibres en une seule opération, connaît une demande explosive à l'ère du CPO.

Dans ce segment, Corning (GLW), une entreprise américaine, est le leader mondial des fibres optiques et des matériaux optiques, à la fois fournisseur clé de FAU et de fibres optiques, et partenaire stratégique d’NVIDIA pour un accord de 3,2 milliards de dollars. En 2025, les revenus du secteur des communications optiques de Corning ont atteint 6,3 milliards de dollars, en hausse de 35 % par rapport à l’année précédente, devenant ainsi son plus grand et son secteur à la croissance la plus rapide. US Conec et SENKO, non cotées, sont également des acteurs mondiaux majeurs sur le marché des connecteurs MPO/MTP.

Sur le marché des actions A, Tianfu Communications (300394) est le leader absolu de ce segment, couvrant intégralement les matrices de fibres FAU, les matrices de lentilles LENS et les connecteurs MPO, tout en étant un fournisseur clé des solutions CPO de NVIDIA et Broadcom. Au premier semestre 2025, la part des composants optiques actifs a augmenté de 8 points de pourcentage pour atteindre 63,78 %, principalement due à la croissance des commandes de packaging liées au CPO, avec une marge brute de 42 %.

TaiChenGuang (300570) est le leader national des connecteurs MPO, et ses produits ont été certifiés indirectement par NVIDIA.

Guangku Technology (300620), in addition to its core business of lithium niobate modulators, has entered the mainstream supply chain with its 90-degree bent fiber array and has a unique presence in the OCS all-optical switching device sector.

Changxin Bochuang est un fournisseur de composants photoniques intégrés, couvrant toute la gamme de produits MPO, AOC (câbles optiques actifs) et AEC, et intégré dans les chaînes d'approvisionnement de Google et NVIDIA.

4.6 Composants de connexion à fibre optique, un nouveau gâteau créé par le CPO

CPO génère une demande accrue pour de nombreux composants optiques de précision par rapport aux modules optiques traditionnels. Ces composants sont presque inutilisés dans les solutions traditionnelles, mais deviennent essentiels dans l'architecture CPO, constituant l'un des segments les plus élastiques de la chaîne de valeur.

(1) FAU (Fiber Array Unit)

Dans le CPO, les fibres optiques doivent être alignées avec une précision micrométrique sur les guides d'ondes de la puce optique, et c'est précisément le rôle du FAU. Dans les modules optiques traditionnels, un FAU coûte environ 15 dollars, mais le FAU à polarisation maintenue utilisé dans le CPO voit sa valeur exploser pour atteindre plusieurs dizaines, voire 100 dollars. Selon le commutateur NVIDIA de 115,2 T, chaque unité nécessite 72 FAU, pour une valeur totale de 6 000 à 7 000 dollars.

De 2025 à 2026, la taille du marché FAU devrait passer de 6 à 7 milliards de yuans à plus de 10 milliards, avec une croissance très rapide.

(2) PMF (fiber optique à mode de polarisation préservé)

Les modules optiques traditionnels ne sont pas sensibles à l'état de polarisation de la lumière, mais les CPO utilisent un laser externe ; si l'état de polarisation change, une perte importante d'énergie lumineuse se produit. La fibre optique à polarisation maintenue est un « canal dédié » garantissant que l'état de polarisation de la lumière reste inchangé tout au long du trajet.

(3) Fiber Shuffle (boîtier de distribution optique)

Le nombre de fibres optiques sous CPO a fortement augmenté, nécessitant de réorganiser et de trier les fibres à haute densité complexes, comme un « gestionnaire de câbles » pour centre de données. Les modules optiques traditionnels n'ont que deux fibres, une pour l'émission et une pour la réception, et n'ont absolument pas besoin de cela.

(4) MPO (multiplex fiber connector)

Si le CPO dépasse 400G, il faut transmettre en parallèle 8 ou même 16 fibres optiques. Le MPO, qui permet de connecter plusieurs fibres en une seule opération, connaît une demande explosive à l'ère du CPO.

4.7 Câbles à fibres optiques, fondement infrastructurel de l'ère CPO

Bien que les fibres optiques ne soient pas des composants directs des modules CPO, elles constituent le support physique de toute l'interconnexion optique ; sans fibres optiques, les signaux lumineux n'ont nulle part où voyager. La construction exponentielle de centres de données AI pousse la demande en fibres optiques vers un supercycle.

La tendance simultanée à la hausse des volumes et des prix durant ce cycle est extrêmement rare. En mars 2026, le prix de la fibre optique monomode G.652.D en Chine a bondi à 83,4 yuans par kilomètre et par cœurs, soit une augmentation de plus de 160 % par rapport à janvier, établissant un nouveau record historique. La dernière hausse d’un niveau similaire remonte à la période de pointe de la construction du réseau large bande en Chine en 2018. Du côté de la demande, les quatre principaux fournisseurs de cloud nord-américains prévoient ensemble des dépenses en capital de 725 milliards de dollars en 2026, en hausse de 77 % par rapport à l’année précédente ; Meta a signé un contrat à long terme d’un montant de 6 milliards de dollars avec Corning pour des câbles optiques.

Corning (GLW), leader mondial des billettes de fibre optique, augmente sa capacité de fabrication de connexions optiques aux États-Unis de dix fois avec le soutien de 500 millions de dollars de NVIDIA.

Changfei Optical Fiber (06869/601869), cotée simultanément sur les marchés de Hong Kong et de Chine continentale, est le plus grand fabricant mondial de billettes et de fibres optiques. Son bénéfice net a augmenté de 226 % en glissement annuel au T1 2026. La fibre à cœur vide présentée par Changfei à OFC 2026 (91,2 km par bobine, atténuation de seulement 0,04 dB/km) atteint un niveau de pointe mondial et représente la prochaine génération de technologie optique.

Zhongtian Technology (600522) est l'un des leaders nationaux des câbles optiques grâce à sa capacité intégrée de câbles sous-marins et terrestres.

Hengtong Optical Fiber & Cable (600487) propose une gamme complète de produits de fibres et câbles optiques, avec une stratégie proactive sur les solutions F5G.

Fenghuo Communications (600498) est une entreprise centrale de la chaîne de valeur de la communication optique de Wuhan Guanggu, soutenue par le groupe China Information and Communication Technology.

4.8 PCB/board, the backbone of CPO

Que ce soit pour les modules optiques traditionnels ou les commutateurs CPO, la performance des PCB (imprimés) et des substrats ABF est essentielle. Toutefois, l’ère CPO a transformé qualitativement les exigences en matière de PCB : une intégrité signalétique accrue (car l’engine optique est proche de l’ASIC, ce qui exige une précision plus stricte des traces), des matériaux à faible perte sont devenus indispensables (les matériaux haut de gamme comme Megtron 6/7 coûtent 5 à 8 fois plus cher que le FR-4 classique), et une capacité de empilement multicouche supérieure. Par ailleurs, les PCB des modules optiques évoluent eux aussi vers des débits plus élevés : les PCB utilisés pour les modules optiques 800G/1.6T ont une valeur bien supérieure à celle des générations précédentes.

Shenghong Technology (300476) est incontestablement le leader AI de ce segment. Elle est le fournisseur principal des plaques de base pour les serveurs GB200 de NVIDIA, avec une part des revenus provenant des PCB pour serveurs AI dépassant 50 %. Dans le domaine de la communication optique, Shenghong a déjà atteint la production en série de PCB pour switchs 800G et la mise en œuvre industrielle de PCB pour modules optiques 1,6T, tout en couvrant les deux scénarios de demande : CPO et modules optiques. Sa part mondiale sur le marché des PCB pour l'infrastructure de calcul AI est en tête, ce qui en fait l'actif le plus étendu dans le domaine croisé du CPO et des PCB.

Dongshan Precision (002384) se concentre sur deux activités principales : les PCB pour l'infrastructure AI et les modules optoélectroniques. Son bénéfice net a augmenté de 119 % à 152 % en glissement annuel au T1 2026, porté par une accélération des investissements dans l'infrastructure AI.

Huadian Electronics (002463) est un leader traditionnel des PCB haute vitesse pour les centres de données, fournissant des produits stables aux principales plateformes de serveurs et d'intercommutateurs mondiales.

La différenciation de Shennan Circuits (002916) réside dans ses capacités avancées en cartes de support IC, lui permettant de couvrir les segments à plus forte valeur ajoutée, du PCB au substrat de封装 de puce.

4.9 DSP et puces SerDes, des composants redéfinis par le CPO

Dans les modules optiques traditionnels remplaçables, le DSP (processeur de signaux numériques) est la pièce unique la plus énergivore et la plus coûteuse ; il est chargé de réparer les signaux électriques endommagés pendant la transmission, jouant un rôle essentiel mais étant aussi un "gourmand en électricité".

L'une des économies de consommation d'énergie les plus importantes du modèle CPO provient de l'élimination du processeur DSP dédié. Cela ne signifie pas que les tâches de traitement du signal ont disparu, mais qu'elles ont été réparties différemment : les fonctions essentielles du DSP ont été intégrées au sein de l'ASIC de commutation, tandis que le CDR (reconstitution d'horloge et de données) a été intégré au sein des SerDes haute vitesse. Les SerDes (sérialiseurs/désérialiseurs) sont situés à l'intérieur du chip ASIC et sont responsables du regroupement des données parallèles internes en flux sériels haute vitesse, ou de la reconstitution des flux sériels reçus en données parallèles. Le modèle CPO exige que la vitesse des SerDes passe de 112 Gbps actuels à 200 Gbps ou plus, ce qui impose des exigences extrêmement élevées en matière de conception ASIC.

Broadcom (AVGO) est le leader absolu dans la conception intégrée d'ASIC et de SerDes, ses puces de la série Tomahawk intègrent des SerDes à haute vitesse qui pilotent directement les moteurs optiques CPO, sans nécessiter de circuits supplémentaires de conditionnement de signal.

Marvell (MRVL) possède un avantage distinctif sur les ASIC de commutation personnalisés, permettant de concevoir des plateformes de calcul intégrant CPO pour des clients spécifiques.

Dans le domaine spécialisé des SerDes et des puces de connexion, Astera Labs (ALAB) se positionne comme un fournisseur de puces de connexion intelligentes, couvrant les Retimer PCIe/CXL et les IP SerDes. Credo (CRDO) se concentre sur les noyaux IP SerDes à haute vitesse et détient une part significative sur le marché de la connexion data center. Alphawave Semi (AWE), cotée à Londres, est également un acteur majeur des IP de connexion à haute vitesse.

4.10 Fabricants de modules optiques, du protagoniste au transformateur

À l'ère traditionnelle des modules interchangeables, les fabricants de modules optiques étaient les acteurs dominants de la chaîne de valeur ; ils achetaient indépendamment les puces optiques, les puces électriques et les composants mécaniques, puis assemblaient des modules optiques complets vendus directement aux clients de centres de données. Mais avec la CPO, l'engine optique est intégré au sein du package ASIC, ce qui affaiblit le rôle des modules optiques indépendants. Les fabricants de modules optiques font face à une question fondamentale : mon gâteau va-t-il être mangé ?

La réponse est : à court terme, non, mais à long terme, une transformation est obligatoire.

À court terme, les modules optiques interchangeables restent dans une période de forte croissance. L'entreprise Zhongji Xuchuang (300308) a enregistré un chiffre d'affaires de près de 19,5 milliards de yuans au premier trimestre 2026, en hausse de 192 % en glissement annuel, avec un bénéfice net de 5,7 milliards de yuans, en augmentation de 262 %. Avant que les CPO ne remplacent complètement les modules interchangeables, la demande pour les modules optiques 800G/1,6T continue d'augmenter à un rythme doublant. Les produits 1,6T d'Xinyisheng (300502) accélèrent également leur production. Parmi les 10 premiers fabricants mondiaux de modules optiques, sept sont chinois, avec Zhongji Xuchuang en tête.

À moyen terme, les fabricants de modules optiques avancent sur plusieurs fronts pour se préparer à l'ère du CPO. Premièrement, ils continuent de fournir des modules optiques amovibles 800G/1.6T/3.2T afin de maximiser les profits du cycle actuel ; deuxièmement, ils proposent des solutions de transition telles que NPO et LPO, avec Huagong Technology (000988) ayant déjà lancé le premier produit mondial NPO 3.2T, utilisé par des clients de premier plan ; troisièmement, ils se transforment en fournisseurs d'engins optiques CPO, passant de la vente de voitures complètes à celle des moteurs — une évolution logique, car les procédés clés des engins optiques (emballage des puces optiques, couplage des fibres, tests et validation) sont fortement superposables à ceux des modules optiques ; quatrièmement, ils pénètrent le marché des commutateurs optiques entièrement optiques (OCS), avec InnoLight ayant adopté la technologie LCD numérique pour entrer dans ce segment, soutenu par Google et Amazon.

Guangxun Technology (002281), a seasoned optical communications leader with state-owned enterprise backing, has integrated the entire chain from chips to devices, modules, and subsystems, and is now capable of mass delivery of 1.6T silicon photonic modules.

Coherent (COHR) et Fabrinet (FN) aux États-Unis sont également des acteurs clés dans les modules optiques ; le premier est un géant à la fois dans les modules optiques et les puces optiques, tandis que le second, considéré comme le "roi du sous-traitant", fabrique presque tous les modules optiques haut de gamme. La direction a récemment déclaré que le CPO est "plus réel que jamais" et qu'il commence déjà à générer des revenus associés.

À court terme (2026-2027)

C'est le "dernier festin" des modules optiques interchangeables et la phase "de 0 à 1" du CPO.

Les modules optiques interchangeables 800G/1,6T restent en situation de demande supérieure à l'offre, et les performances des leaders tels que Innolight et Eoptolink continuent de connaître une croissance soutenue. Parallèlement, le CPO commence à être livré en première série à grande échelle (principalement au niveau des commutateurs Spine), avec NVIDIA et Broadcom comme moteurs principaux.

Les segments principaux bénéficiaires : modules optiques (Zhongji Chuangchuang, Xinyisheng), lasers (Lumentum, Coherent, Yuanjie Technology), composants de connexion à fibre optique (Tianfu Communications, Taichen Light).

À moyen terme (2027-2029)

CPO s'étend de Spine vers Leaf, et la part des modules optiques interchangeables dans les scénarios de mise à l'échelle commence à être érodée par CPO. NPO atteint son pic sur le marché chinois en tant que solution de transition. Modules 3.2T commercialisés.

Segments principaux bénéficiaires : emballage avancé (TSMC), laser externe (valeur augmentée de 3 à 4 fois), FAU/MPO (hausse à la fois du volume et du prix).

Long terme (2029-2032+)

CPO pénètre dans le scale-up (à l'intérieur du rack), la technologie OIO est commercialisée pour les scénarios de connexion GPU, et les câbles en cuivre sont largement remplacés par l'interconnexion optique. On prévoit que d'ici 2030, le taux de pénétration de CPO dans les modules de communication optique des centres de données AI atteindra 35 %.

Les principaux bénéficiaires : les fabricants liés à OIO (Ayar Labs), les plateformes de photonique sur silicium, et toute la chaîne de valeur de l'interconnexion optique.

Si les GPU sont le « cerveau » de l’IA, les HBM en sont la « mémoire » et l’électricité en est la « nourriture », alors les interconnexions optiques constituent le « système nerveux » de l’IA : sans elles, même le cerveau le plus puissant ne peut pas se connecter au monde.

Huang Renxun l'a clairement dit : l'énergie est notre ressource la plus importante, et la valeur fondamentale du CPO réside précisément dans la substitution de la lumière à l'électricité pour réduire fondamentalement la consommation énergétique de la transmission de données.

Sur ce segment, les États-Unis maîtrisent la définition de l’architecture (NVIDIA, Broadcom) et les composants optiques haut de gamme (Lumentum, Coherent), TSMC contrôle les clés de la fabrication et du conditionnement, tandis que les entreprises chinoises ont établi des barrières concurrentielles solides dans l’assemblage de modules optiques (InnoLight, Eoptolink), les composants de connexion à fibre optique (FiberHome), les lasers CW (Source Photonics) et les fibres et câbles optiques (Yutai Optical).

Au cours des prochaines années, la logique d'investissement dans ce secteur de plusieurs billions de dollars évoluera progressivement de la vente de pioches (modules optiques) à la construction d'autoroutes (infrastructure CPO/OIO), et les gagnants finaux seront les entreprises capables de suivre le rythme des itérations technologiques tout en maîtrisant les goulets d'étranglement clés de la chaîne de valeur.

Clause de non-responsabilité : Cet article ne vise qu'à présenter une synthèse des connaissances de la chaîne de valeur et ne constitue en aucun cas une recommandation d'investissement. Les entreprises et les actifs mentionnés ne sont pas recommandés ; les investissements comportent des risques et doivent être effectués avec prudence.