NVIDIA a investi 2 milliards de dollars dans Lumentum et 2 milliards supplémentaires dans Coherent. Marvell a racheté Celestial AI pour environ 3,25 milliards. Nokia a finalisé l’acquisition d’Infinera pour 2,3 milliards. Ces opérations ont un point commun : la photonique, c’est-à-dire l’utilisation de la lumière pour transmettre ou traiter l’information dans les réseaux et data centers. Ce qui était une technologie spécialisée est devenu un enjeu stratégique.
La raison est simple. Les clusters d’IA déplacent des quantités massives de données entre GPU, mémoire HBM, switches et serveurs. Ce mouvement permanent devient aussi lourd que le calcul lui-même. Les interconnexions électriques classiques arrivent à leurs limites physiques : consommation énergétique, distance, densité. La photonique offre un débit supérieur pour chaque bit transmis et une meilleure efficacité. L’explosion des centres de données hyperscale rend cette limite d’autant plus urgente.
De la télécom au data center : une extension progressive
La photonique est déjà courante dans les télécommunications longue distance. Ce qui est nouveau, c’est son extension vers les couches plus proches du calcul. D’abord les liens entre data centers et réseaux métropolitains. Ensuite les liaisons optiques haute vitesse à l’intérieur des centres eux-mêmes, entre racks et serveurs. La phase suivante vise à intégrer l’optique directement dans les switches, les accélérateurs et les paquets de puces via ce qu’on appelle les CPO (co-packaged optics). Plus la lumière se rapproche du calcul, plus l’électricité ne suffit plus pour acheminer les données à moindre coût.
| Opération | Montant | Enjeu IA |
|---|---|---|
| NVIDIA → Lumentum | 2 milliards de dollars | Optiques pour les data centers IA |
| NVIDIA → Coherent | 2 milliards de dollars | Lasers et optiques avancées |
| Marvell → Celestial AI | ~3,25 milliards de dollars | Connectivité optique pour architectures cloud |
| Nokia → Infinera | 2,3 milliards de dollars | Réseaux optiques pour trafic des data centers |
CAS Star : dix ans de pari sur la photonique
En Chine, le fonds CAS Star (issu de l’Académie chinoise des sciences) incarne cette stratégie de long terme. Son fondateur, Mi Lei, docteur en optique de l’Institut d’optique et de mécanique de précision de Xi’an, défend l’investissement dans la photonique depuis plus de dix ans, à une époque où le marché n’y prêtait guère attention. Selon le South China Morning Post, plus de 200 des 600 entreprises du portefeuille de CAS Star évoluent dans le domaine large de la photonique : capteurs, communications, calcul, stockage, écrans, LiDAR, puces photoniques.
La diversité de ce portefeuille reflète la nature de la photonique elle-même : ce n’est pas une technologie unique, mais un spectre d’applications où la lumière joue un rôle différent selon le secteur. Ce qui les relie, c’est le pari que la lumière remplaçera progressivement l’électricité dans les échanges de données à haute densité. Aujourd’hui, ce pari trouve une validation concrète.
Le contexte chinois : l’autonomie comme accélérateur
La Chine a un incitatif supplémentaire. Les restrictions américaines sur les puces avancées ont poussé le pays à investir massivement dans sa chaîne locale : semi-conducteurs, équipements, matériaux, photonique. Si les GPU de NVIDIA restent difficiles d’accès, développer des technologies d’interconnexion optique performantes permet de mieux exploiter les ressources de calcul disponibles localement. C’est une stratégie complémentaire, pas une substitution.
La souveraineté technologique n’est pas uniquement un discours : elle se construit par le financement de recherches à long terme dans des technologies qui peuvent sembler éloignées des usages immédiats. CAS Star en est un exemple : un capital patient investi dans des domaines où les cycles sont longs et le risque technique élevé, mais où l’avantage, lorsqu’il se concrétise, est profond et durable.
Les défis techniques qui subsistent
L’intérêt des grands acteurs est clair, mais les défis concrets sont nombreux. Intégrer la photonique avec le silicium à grande échelle reste complexe. Réduire les coûts de fabrication, améliorer le packaging, gérer la chaleur, assurer la fiabilité en conditions de production industrielle et établir des standards communs : tout cela prend du temps. La photonique ne se développe pas comme une application SaaS. L’intérêt croissant des investisseurs institutionnels pour le matériel IA témoigne cependant d’une conviction que ces obstacles seront surmontés.
L’enjeu pour l’Europe est similaire. Le continent dispose de bons centres de recherche en photonique et d’acteurs compétents en équipements et télécommunications, mais peine souvent à transformer cette richesse scientifique en champions industriels capables de tenir face aux investissements amenés des États-Unis et de la Chine. Le modèle CAS Star illustre un principe simple : quand un vrai goulet d’étranglement apparaît dans l’infrastructure numérique, la technologie qui peut le résoudre prend une valeur disproportionnée. La photonique se retrouve exactement dans cette position.
Source : South China Morning Post
Questions fréquentes
Qu’est-ce que la photonique appliquée aux data centers IA ?
L’utilisation de la lumière pour transmettre ou traiter de l’information dans les réseaux internes des centres de données. Les connexions optiques offrent plus de bande passante et une meilleure efficacité énergétique que les liens électriques traditionnels, surtout à haute densité.
Pourquoi NVIDIA et Marvell investissent-ils autant dans la photonique ?
Parce que les clusters IA génèrent un trafic de données massif entre GPU, mémoire et serveurs. Les interconnexions électriques arrivent à leurs limites physiques en termes de bande passante, consommation et densité. La photonique permet de franchir ces limites pour les prochaines générations de data centers.
Qu’est-ce que CAS Star ?
Un fonds de capital-risque chinois issu de l’Académie chinoise des sciences, spécialisé dans les technologies de pointe. Plus de 200 de ses 600 participations sont dans le domaine de la photonique, une stratégie initiée il y a plus de dix ans par son fondateur Mi Lei.
Qu’est-ce que les CPO (co-packaged optics) ?
Des composants qui intègrent directement l’optique dans le packaging d’une puce, très près des processeurs ou switches. Cela réduit la distance entre le composant électronique et l’interface optique, améliorant les performances et réduisant la consommation énergétique.
La photonique va-t-elle remplacer l’électronique dans les data centers ?
Pas de remplacement total à court terme. La photonique viendra en complément de l’électronique, en particulier dans les interconnexions entre et dans les serveurs, le réseau des data centers et le packaging avancé des puces IA.
