Le marché mondial des interconnexions optiques pour les data centers dédiés à l’IA devrait atteindre 144,4 milliards de dollars en 2030, contre 13,7 milliards en 2024. La photonique sur silicium, moins chère et plus scalable, captera près des deux tiers de ce marché, portée par l’essor des optiques co-emballées.
Une croissance multipliée par dix en six ans
Selon les projections du cabinet China Insights Consultancy (CIC), le marché des interconnexions optiques pour data centers passera de 13,7 milliards de dollars en 2024 à 144,4 milliards en 2030, soit un taux de croissance annuel composé de 48,1 %. Cette explosion s’explique par l’incapacité du cuivre à suivre la demande en bande passante et en vitesse des centres de calcul dédiés à l’IA.
Le cuivre, jusqu’ici dominant, voit ses performances s’effondrer au-delà de quelques centaines de gigabits par voie : au-delà de 400 Gbps, la portée utile chute à un ou deux mètres, avec une consommation énergétique et des pertes de signal prohibitives. Les interconnexions optiques, qui transportent les données sous forme de lumière, deviennent donc incontournables pour les liaisons à très haut débit.
La photonique sur silicium en tête de pelotons
La photonique sur silicium (SiPh) devrait représenter 63,7 % des revenus du marché en 2030, contre seulement 16,6 % en 2020. Sa part dépassera celle des autres technologies dès 2027, avec une croissance annuelle de 68,5 %, contre 32,6 % pour les alternatives. Cette domination s’explique par son intégration dans les processus CMOS matures, utilisés pour les puces électroniques classiques, ce qui réduit les coûts et permet une production de masse.
Les circuits photoniques intégrés (PIC) en silicium, qui forment le cœur des interconnexions optiques, ne peuvent cependant pas générer de lumière. Les lasers, indispensables, restent fabriqués à partir de matériaux III-V (comme le phosphure d’indium), plus coûteux. Des acteurs comme OpenLight et Tower Semiconductor tentent de contourner cette limite en intégrant directement ces matériaux dans les flux de production du silicium.
Les optiques co-emballées, accélérateur clé
Les optiques co-emballées (CPO) placent les composants photoniques directement sur le package des puces (GPU, accélérateurs), réduisant la distance électrique à quelques millimètres. Cela limite les pertes de signal et la consommation énergétique, critiques pour les débits extrêmes. En 2024, les liaisons à 400 Gbps et 800 Gbps dominent encore le marché, mais d’ici 2030, les technologies 1,6 Tbps et 3,2 Tbps représenteront à elles seules 110 milliards de dollars de revenus.
Les investissements suivent cette tendance : en un an, plus de 15 milliards de dollars ont été injectés dans les startups et les technologies liées aux CPO. Nvidia a investi 2 milliards dans Coherent et Lumentum, puis 2 autres dans Marvell, tandis que Microsoft, Meta et OpenAI ont lancé un groupe de travail (OCI MSA) pour standardiser les interconnexions optiques à l’échelle des clusters d’IA.
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Des défis techniques persistants
Malgré ces avancées, des obstacles subsistent. Les lasers III-V restent un goulot d’étranglement : Lumentum est aujourd’hui le seul fournisseur capable de produire en volume les émetteurs 200 Gbps par voie nécessaires aux modules 1,6 Tbps. Par ailleurs, l’intégration des composants photoniques et électroniques pose des défis de dissipation thermique et d’alignement précis, comme le soulignent les recherches présentées par NHanced Semiconductors et l’Université de Floride lors du SMTA International 2026.
Leurs travaux portent sur le hybrid bonding (collage hybride cuivre-cuivre) et les interposeurs en silicium, des techniques clés pour l’intégration 2,5D des puces photoniques et électroniques. Ces approches permettent d’atteindre des densités de connexion dépassant 10 000 à 100 000 par mm², tout en réduisant les pertes de signal et la consommation énergétique.
Si les projections se confirment, l’optique deviendra le standard pour les data centers de l’IA. Mais la course à la performance bute encore sur des limites physiques et industrielles, où chaque gain de vitesse ou de densité se paie en complexité.
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