L’essor de l’intelligence artificielle ne se limite pas à la tension du marché des GPU, de la mémoire HBM ou des centres de données. Il pousse également à leurs limites des matériaux bien moins connus, mais essentiels pour permettre à ces infrastructures de communiquer à la vitesse exigée par l’entraînement et l’inférence de grands modèles. Parmi eux se trouve le phosphure d’indium, connu sous ses sigles en anglais InP, un semi-conducteur composé utilisé dans les lasers et dispositifs optiques à haute vitesse.

La Chine commence à prendre des initiatives dans ce marché avec une intensité évoquant ce qui s’est produit dans d’autres matériaux stratégiques. Elle ne maîtrise pas encore entièrement le segment des substrats en phosphure d’indium de haute qualité et les barrières techniques restent élevées. Toutefois, la combinaison d’investissements industriels, de contrôles à l’exportation et d’une demande en forte croissance pour les modules optiques destinés aux centres de données ont transformé ce matériau en un maillon beaucoup plus sensible de la chaîne d’approvisionnement technologique.

Pourquoi le phosphure d’indium est-il crucial pour l’IA ?

Les grands clusters d’intelligence artificielle doivent transférer des volumes massifs de données entre GPU, serveurs, racks et centres de données. Cette communication ne peut plus simplement s’appuyer sur le cuivre. Au fur et à mesure que les vitesses d’interconnexion augmentent, les modules optiques de 800G, 1,6T et les générations futures prennent une importance croissante dans l’architecture physique de l’IA.

Voici où intervient le phosphure d’indium. Les substrats en InP sont des plaquettes cristallines sur lesquelles sont fabriqués des puces laser utilisées dans les communications optiques. Sans ces lasers, une grande partie de la connectivité haut débit requise par les centres de données modernes serait beaucoup plus difficile à faire évoluer. Selon une prévision de Global Semi Research, attribuée à Goldman Sachs, les expéditions de modules optiques 800G pourraient dépasser 34 millions d’unités en 2026, tandis que celles de modules 1,6T pourraient atteindre plus de 25 millions. Il s’agit de projections de marché, mais elles illustrent une tendance claire : le réseau interne du centre de données est devenu une composante centrale des investissements en infrastructure d’intelligence artificielle.

La relation entre modules optiques et InP n’est pas strictement linéaire. Les solutions basées sur EML (Laser modulé par absorption électro-opto) consomment généralement plus de substrats, car elles requièrent plusieurs puces par module et des surfaces de die relativement grandes. La photonique en silicium peut réduire le nombre de puces InP nécessaires par module en utilisant des lasers à onde continue comme sources de lumière externe, mais cela n’élimine pas la dépendance au matériau.

Un aspect technique important à souligner : à mesure que les lasers CW nécessitent plus de puissance pour des architectures telles que le CPO (Optiques co-packagées) et, à terme, l’OIO (Optical I/O), la taille des puces augmente et le rendement par wafer peut diminuer. Un laser de 70 ou 100 mW permet d’obtenir beaucoup plus d’unités sur une wafer qu’une source de 300 ou 400 mW. Si le marché évolue vers des lasers plus puissants, la photonique en silicium pourrait utiliser moins de puces par module, mais chaque puce demanderait une surface plus grande et un contrôle de fabrication accru. L’économie de matériaux n’est donc pas assurée.

Selon Global Semi Research, la demande en 2026 pourrait atteindre entre 100 000 et plus de 200 000 wafers équivalents de 3 pouces. Ce chiffre doit être pris avec précaution, car le marché mélange souvent wafers physiques, équivalents de 2 ou 3 pouces, commandes de sécurité et accords-cadres qui ne traduisent pas toujours une consommation immédiate réelle. Néanmoins, la tendance est claire : la demande en InP liée à l’IA croît à une vitesse supérieure à la capacité disponible en wafers de haute qualité pour ces applications avancées.

Un marché très concentré et difficile à développer

L’offre mondiale en substrats en phosphure d’indium est concentrée chez un petit nombre d’acteurs. Selon Global Semi Research, Sumitomo Electric, AXT avec sa filiale chinoise Beijing Tongmei, et JX Nippon Mining & Metals détiennent plus de 90 % du marché. La même source attribue à Sumitomo une part d’environ 42 %, AXT/Tongmei près de 36 %, et JX environ 13 %. Plus que le nombre total de wafers, c’est la qualité des wafers de 3 et 4 pouces destinées à des clients exigeants, notamment pour les substrats semi-isolants employés dans les applications optiques haut de gamme, qui pose un défi.

Sumitomo Electric a indiqué dans ses documents à destination des investisseurs que la demande pour les dispositifs optiques pour centres de données IA accélère ses projets d’augmentation de capacité. La société mentionne ses principaux produits pour les réseaux intra-centre, tels que l’EML et le CW-LD, ainsi que sa technologie de fabrication en masse en wafers de 4 pouces et ses lasers CW haute puissance (classe 350 mW ou plus). Elle a également indiqué avoir élargi sa capacité en substrats InP dans le cadre de sa stratégie pour le secteur des centres de données.

AXT a confirmé que le cycle de demande a changé. Lors de ses résultats du premier trimestre 2026, la société a annoncé un chiffre d’affaires de 26,9 millions de dollars, en hausse par rapport à 19,4 millions au même trimestre l’année précédente, expliquant cette croissance par la demande accrue en phosphure d’indium pour la connectivité optique à haute vitesse dans l’IA. La société a également précisé avoir levé des fonds pour soutenir l’expansion de la capacité de Tongmei et investir dans des produits comme l’InP de 6 pouces.

Le cas d’AXT est particulièrement révélateur. Il s’agit d’une entreprise américaine, mais dont le siège est situé à Pékin, avec des unités de fabrication en Chine et des participations dans des sociétés chinoises de matières premières. Cette organisation lui garantit un accès à une chaîne d’approvisionnement intégrée, mais l’expose aussi à des restrictions à l’exportation et à des tensions commerciales. En janvier 2026, l’entreprise a revu à la baisse ses prévisions de chiffre d’affaires pour le dernier trimestre 2025, en raison d’un moindre nombre de permis d’exportation de phosphure d’indium délivrés par le ministère chinois du Commerce.

En février 2025, la Chine a annoncé des contrôles à l’exportation concernant des produits liés au tungstène, au tellure, au bismuth, au molybdène et à l’indium, tous destinés à un usage civil ou militaire. Le ministère chinois du Commerce a qualifié ces mesures de contrôle, précisant qu’elles n’étaient pas une interdiction totale mais qu’elles nécessitaient des licences. Pour des clients internationaux, cette différence peut être significative : même si l’approvisionnement n’est pas totalement coupé, les délais, la visibilité et la planification des stocks deviennent plus complexes.

L’avantage chinois n’est pas encore garanti

Il peut être tentant de voir cette démarche comme une simple reproduction des autres industries : la Chine augmente sa capacité, réduit ses coûts, et peut finir par évincer ses concurrents occidentaux ou japonais. Cela pourrait arriver, mais le marché du phosphure d’indium n’est pas simple. La fabrication de wafers de haute qualité impose un contrôle extrêmement précis de la croissance du cristal, de l’uniformité, des défauts, de la résistivité, et de la cohérence entre lots. Il ne suffit pas d’acheter des fours ou de construire des usines.

L’obstacle principal ne réside pas seulement dans l’investissement, mais aussi dans le savoir-faire accumulé. Dans un matériau comme l’InP, de petites variations dans le procédé peuvent compromettre les performances ou empêcher une wafer de répondre aux exigences des clients en communications optiques avancées. C’est pourquoi le passage d’une production initiale à une fabrication fiable en volume, pour des clients de premier plan, peut prendre plusieurs années, même avec des capitaux et un soutien industriel solide.

Il est également essentiel de distinguer capacité nominale et capacité réelle. Une usine peut annoncer produire plus de wafers par an, mais le marché a besoin de substrats précis, de diamètres spécifiques et de caractéristiques très exigeantes. Les wafers de 2 pouces ne répondent pas à la demande en wafers de 3 ou 4 pouces. Et si les wafers de 6 pouces restent un objectif prometteur à moyen terme pour améliorer l’efficience, elles en sont encore au stade de développement ou de production pilote dans une large part de l’industrie.

Cependant, l’opportunité pour la Chine est manifeste. Si ses fabricants parviennent à améliorer la qualité et le volume, ils pourraient gagner en importance dans une chaîne d’approvisionnement actuellement dominée par quelques fournisseurs. Pour Pékin, le phosphure d’indium s’inscrit dans une stratégie plus large : contrôler des matériaux et composants situés en amont des puces IA, mais indispensables pour une mise à l’échelle normale de cette infrastructure.

Pour les géants de l‘hyperécaille, les fabricants de modules optiques, ou encore les fournisseurs de réseaux, le message est moins rassurant. La disponibilité des GPU ne suffit pas si la connectivité optique devient un nouveau point de tension. La planification des centres de données IA doit désormais accorder une attention particulière à la chaîne d’approvisionnement des lasers, des substrats et des composants photoniques, et pas uniquement à l’alimentation électrique ou à la capacité des serveurs.

Le phosphure d’indium, autrefois matériau spécialisé presque discret hors de l’industrie optoélectronique, occupe désormais une place stratégique croissante. L’IA pousse le réseau des centres de données vers des vitesses nécessitant davantage de photonique, de lasers et de wafers de haute qualité. La Chine cherche à tirer parti de cette dynamique pour renforcer sa position. Le succès dépendra de sa capacité à transformer la capacité annoncée en production fiable, reproductible et conforme aux exigences des clients les plus exigeants.

Questions fréquentes

Qu’est-ce que le phosphure d’indium et à quoi sert-il ?
C’est un semi-conducteur composé utilisé dans les dispositifs optoélectroniques, notamment les lasers et composants de communication optique à haute vitesse.

Pourquoi est-il important pour les centres de données AI ?
Parce que les clusters IA doivent transférer d’énormes volumes de données rapidement entre GPU et serveurs. Les modules optiques 800G et 1,6T dépendent de lasers et composants fabriqués sur des substrats comme le InP.

La Chine domine-t-elle déjà le marché des substrats InP ?
Pas encore. Le marché reste concentré autour de peu de fournisseurs, tels que Sumitomo Electric, AXT/Tongmei et JX Nippon. La Chine augmente sa capacité, mais doit encore atteindre une qualité et un volume suffisants pour les wafers avancés.

La photonique en silicium élimine-t-elle la dépendance à l’InP ?
Pas totalement. La photonique en silicium réduit certains usages de l’InP, mais a encore besoin de sources laser basées sur des matériaux III-V comme le phosphure d’indium.

source : Global Semi Research