Depuis début 2025, un mot revient de plus en plus souvent dans les conférences tech et les rapports d’analystes : photonique.
Derrière ce terme un peu technique se cache une réalité très concrète : les data centers qui font tourner l’intelligence artificielle sont en train de toucher les limites physiques du cuivre. La solution qui a été trouvée est de remplacer le cuivre et les électrons par de la lumière.
Dans cet article, nous allons décrypter ce secteur : ce que fait la photonique, pourquoi l’IA en a besoin, quelles technologies sont en train de transformer les data centers, et quelles entreprises composent cette chaîne de valeur. Nous verrons également comment s’y exposer simplement en tant qu’investisseur, via la plateforme Bitpanda.
Cet article vous est proposé dans le cadre d’une collaboration commerciale avec Go bitpandaBitpanda
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Quand la lumière remplace l’électricité
La photonique désigne l’ensemble des technologies qui utilisent la lumière (photons) plutôt que des signaux électriques pour transmettre des données. Au lieu de faire passer de l’information dans des câbles en cuivre sous forme d’électrons, on la fait passer dans des fibres optiques sous forme de faisceaux laser.
Tout part d’une puce semi-conductrice capable d’émettre un faisceau laser. Ce signal est ensuite modulé (on « code » l’information dedans en variant l’intensité de la lumière), puis transmis via une fibre optique jusqu’à un détecteur qui le reconvertit en signal électrique, lisible par un processeur.
L’ensemble laser + modulateur + détecteur est miniaturisé dans de petits modules optiques (transceivers) qui se branchent directement sur les serveurs et les GPU dans les data centers.
Aujourd’hui, ces modules fonctionnent déjà à des débits de 800 Gbps (gigabits par seconde) et la transition vers le 1,6 Tbps est en cours pour 2026. À titre de comparaison, les câbles en cuivre classiques utilisés dans les data centers plafonnent autour de 400 à 800 Gbps, et seulement sur des distances courtes avant que le signal ne se dégrade.
Chaque nouvelle génération de débit nécessite de nouveaux lasers, de nouveaux transceivers et de nouveaux équipements de test, ce qui alimente un cycle de renouvellement permanent sur toute la chaîne.
Le problème du cuivre
Pour comprendre pourquoi la photonique devient incontournable, il faut comprendre les limites du cuivre.
Dans un data center, les serveurs et les GPU communiquent entre eux via des câbles. Historiquement, ces câbles sont en cuivre.
Le cuivre fonctionne bien pour les courtes distances et les débits modérés. Mais quand on augmente le débit, le signal électrique se dégrade très vite avec la distance.
C’est un phénomène physique lié à la résistance du matériau (ce qu’on appelle l’effet de peau ou skin effect).
À ces niveaux de débit, les câbles en cuivre atteignent leurs limites physiques. Dans les derniers systèmes de l’entreprise Nvidia, un câble cuivre passif ne transporte le signal que sur 1 à 3 mètres avant que celui-ci ne se dégrade.
Au-delà de ces distances, le cuivre devient un problème physique dans le rack. Pour compenser la dégradation du signal, il faut des câbles plus épais et des puces de régénération à chaque extrémité, ce qui génère de la chaleur supplémentaire dans un environnement déjà difficile à refroidir.
Quand un seul GPU consomme entre 1 200 et 1 400 watts, qu’un rack NVIDIA GB300 NVL72 dépasse les 160 kW et avec les futurs racks Rubin Ultra Kyber annoncés à 600 kW pour 576 GPU en 2027, chaque watt gaspillé dans la connectique aggrave un problème thermique qui est déjà le principal facteur limitant de ces infrastructures.
De plus, les clusters IA deviennent de plus en plus grands. Nvidia prévoit de passer de 72 GPU par rack (Blackwell NVL72) à 144 GPU avec Vera Rubin NVL144 au 2ème semestre de 2026, puis à 576 GPU avec Rubin Ultra (Kyber) en 2027.
Plus il y a de GPU à connecter, plus les distances augmentent, plus la chaleur s’accumule. À cette échelle, le cuivre n’est plus une solution viable.
Les avantages de l’optique
La lumière, elle, ne souffre pas de ces problèmes. Les interconnexions optiques offrent plusieurs avantages par rapport au cuivre :
- Bande passante supérieure : grâce au multiplexage en longueur d’onde (WDM), une seule fibre optique peut transporter simultanément plusieurs signaux sur différentes longueurs d’onde. C’est physiquement impossible avec le cuivre.
- Portée beaucoup plus longue : là où le cuivre plafonne entre 1 à 3 mètres de portée à haut débit, l’optique atteint des milliers de mètres sans dégradation notable.
- Consommation énergétique réduite : les dernières technologies optiques consomment environ trois fois moins d’énergie par bit transmis que les modules actuels.
- Latence plus faible : Le signal lumineux voyage directement d’un point A à un point B sans être converti en signal électrique en chemin. Moins d’étapes intermédiaires c’est aussi moins latence.
- Moins de chaleur générée : dans un data center, le refroidissement représente environ 40 % de la consommation électrique totale. Chaque watt économisé sur la connectique réduit la chaleur à évacuer, ce qui allège la pression sur des systèmes de refroidissement.
Aujourd’hui, selon plusieurs études, plus de 80 % des liaisons dans les data centers hyperscale utilisent déjà des solutions optiques.
CPO et OCS : les deux prochaines vagues
Au-delà des simples modules optiques pluggables que l’on branche dans les serveurs, deux innovations majeures sont en train de redéfinir l’architecture des data centers.
Co-Packaged Optics (CPO) : faire communiquer les puces entre elles
Aujourd’hui, les modules optiques sont des composants séparés que l’on branche sur le serveur via des connecteurs. Le problème, c’est que la conversion électrique-optique se fait à distance de la puce, ce qui consomme de l’énergie et ajoute de la latence.
Le principe du Co-Packaged Optics est d’intégrer le moteur optique directement sur le substrat de la puce, à côté de l’ASIC ou du GPU. L’électrique et l’optique ne sont plus séparés que par quelques micromètres au lieu de centimètres.
Le gain est triple : plus de bande passante dans moins d’espace, une consommation énergétique réduite d’environ 40 %, et des temps de réponse nettement plus courts.
Les entreprises Broadcom, Nvidia et TSMC travaillent tous activement sur cette technologie. Nvidia utilise déjà la technologie COUPE 3D de TSMC pour empiler puces logiques et puces photoniques.
Le marché CPO est estimé à environ 2 milliards de dollars en 2025 et pourrait dépasser les 20 milliards d’ici 2036 selon IDTechEx, soit un CAGR de 37 %. La pénétration réelle dans les data centers est faible (~0,5 % en 2025 selon TrendForce), mais devrait s’accélérer significativement à partir de 2027-2028
Optical Circuit Switching (OCS) : router le trafic à la lumière
Dans un data center classique, le trafic entre serveurs passe par des commutateurs électroniques (EPS) qui reçoivent le signal lumineux, le convertissent en signal électrique pour lire l’adresse du paquet, puis le reconvertissent en lumière pour l’envoyer vers sa destination. Ce processus consomme beaucoup d’énergie et ajoute de la latence.
L’Optical Circuit Switching élimine ces conversions. Au lieu de « lire » chaque paquet, des micro-miroirs MEMS redirigent directement le faisceau lumineux d’un port d’entrée vers un port de sortie. Le signal reste entièrement dans le domaine optique.
Google est le pionnier de cette technologie avec son projet Apollo, lancé en 2018. Le géant a déployé des dizaines de milliers de commutateurs OCS dans ses data centers, remplaçant la couche « spine » de son réseau Jupiter.
Cela a permis à Google de réduire ses coûts réseau de 30 %, sa consommation électrique de 40 %, et améliorer son débit de 30 %. Pour donner un ordre de grandeur, un seul commutateur OCS de 136 ports consomme 108 watts, contre environ 3 000 watts pour un commutateur électronique équivalent.
Le cabinet Cignal AI estime que le marché OCS atteindra plus de 2,5 milliards de dollars en 2029, et a révisé ses prévisions à la hausse de 40 % en raison de l’accélération des déploiements IA de Google. L’entreprise Lumentum prévoit déjà environ 100 millions de dollars de revenus OCS par trimestre d’ici fin 2026.
L’OCP (Open Compute Project) a créé un sous-projet dédié à l’OCS en 2025, codirigé par iPronics et Lumentum, avec la participation des entreprises Coherent, Google, Microsoft et Nvidia. L’objectif affiché est de standardiser la technologie pour l’ensemble de l’industrie, bien au-delà du seul écosystème Google.
Composition de la chaîne de valeur
Comprendre la chaîne de valeur de la photonique permet d’identifier où la valeur se crée, et donc où se positionner en tant qu’investisseur. Cette chaîne se compose de cinq maillons distincts, du substrat brut au module fini, chacun avec son propre profil de risque et de rendement.
Les entreprises mentionnées dans les sections suivantes sont toutes accessibles directement sur Bitpanda, ce qui permet de construire un portefeuille thématique couvrant l’ensemble de la chaîne sans multiplier les plateformes.
Les matériaux de base : les wafers
Les lasers optiques sont fabriqués sur des galettes de cristal appelées substrats, qui sont en phosphure d’indium (InP) ou en arséniure de gallium (GaAs). Sans ces substrats, aucun composant optique ne peut exister, c’est le tout premier maillon de la chaîne.
Le marché est ultra concentré : seulement 2 à 3 fabricants dans le monde sont capables de produire ces substrats à grande échelle. La demande dépasse l’offre d’environ 30 %, ce qui crée un goulot d’étranglement.
Acteurs clés : AXT (AXTI), Sumitomo Electric ($5802.T)
Les composants optiques : transformer la lumière en données
À partir de ces substrats, on fabrique les lasers, modulateurs, transceivers et modules optiques qui encodent, transmettent et décodent l’information lumineuse. Ce sont les produits finis vendus aux data centers. Ils représentent le cœur commercial de la chaîne.
Les entreprises de ce segment vendent directement aux hyperscalers (Google, Nvidia, Meta, Microsoft…). C’est le maillon le plus visible et le plus dynamique en termes de croissance des revenus.
Acteurs clés : Lumentum (LITE), Coherent (COHR), Applied Optoelectronics (AAOI), POET Technologies (POET)
La fibre et la connectique : les routes physiques de la lumière
Les composants produisent la lumière, mais il faut des câbles et de la connectique pour la transporter d’un point A à un point B. La fibre optique, ce sont les autoroutes entre serveurs, racks et bâtiments.
Ce marché est plus mature et moins volatil. Il offre un profil plus défensif pour un investisseur, avec des entreprises établies qui bénéficient de la croissance du secteur sans la même volatilité que les pure players photoniques.
Acteurs clés : Corning (GLW), Ciena (CIEN)
Les fonderies : ceux qui gravent les puces photoniques
Les composants optiques sont des puces complexes qui nécessitent des fonderies spécialisées. L’enjeu principal consiste à combiner des couches électroniques et optiques sur une même puce, avec des niveaux de précision extrêmes. Peu de fonderies dans le monde maîtrisent ces procédés, ce qui en fait un maillon stratégique de la chaîne.
Acteurs clés : TSMC (TSM), Tower Semiconductor (TSEM), GlobalFoundries (GFS)
Les équipementiers : les machines derrière les machines
Les fonderies ont besoin de machines de lithographie et de gravure capables de travailler à l’échelle du nanomètre. En photonique, les contraintes sont particulières : une rugosité de 1 nanomètre sur un guide d’onde suffit à dégrader le signal lumineux.
Ce sont les fournisseurs des fonderies, pas des data centers. Ces entreprises bénéficient de la croissance des capex dans l’ensemble du secteur des semi-conducteurs.
Acteurs clés : ASML (ASML), Applied Materials (AMAT), Lam Research (LRCX)
Conclusion
Le déséquilibre entre l’offre et la demande dans la photonique n’a rien de passager. Il est structurel. Les commandes affluent bien plus vite que les usines ne peuvent produire. Fabriquer des composants optiques à grande échelle reste un processus complexe, et la montée en capacité se mesure en années.
Les acteurs déjà en place en profitent directement, leurs revenus augmentent fortement alors que leurs coûts fixes bougent peu, ce qui fait mécaniquement grimper leurs marges.
La demande, elle, ne fait que s’accumuler. Le déploiement des modules à 800 Gbps bat son plein, et le 1 600 Gbps est déjà en route pour 2026. Et derrière, les technologies de nouvelle génération comme la CPO et l’OCS vont générer encore plus de besoins en composants optiques sur l’ensemble de la chaîne.
En mars 2026, Nvidia a officialisé un investissement de 4 milliards de dollars (2 Mds$ dans Coherent et 2 Mds$ dans Lumentum), assorti d’engagements d’achat pluriannuels et de droits prioritaires sur les capacités futures de lasers avancés et de produits de réseau optique. L’objectif est clair : verrouiller un point d’étranglement de la chaîne d’approvisionnement CPO avant le ramp-up de Spectrum-X Photonics prévu au second semestre 2026.
Les valorisations sont élevées, certains titres sont très volatils, et une partie de la production reste concentrée en Chine. Toute la thèse repose également sur le fait que les géants de la tech continuent d’investir massivement dans l’IA. La photonique n’est cependant pas une tendance passagère. Sans lumière, l’IA ne peut tout simplement pas scaler.
Comment s’exposer concrètement avec Bitpanda
Go bitpandaBitpanda est une plateforme d’investissement européenne régulée, qui permet d’accéder facilement à une large gamme d’actifs financiers depuis une interface unique.
Elle s’adresse aussi bien aux investisseurs débutants qu’aux profils plus expérimentés, grâce à une prise en main simple et une offre volontairement large.
La plateforme donne accès à :
- des actions cotées sur les principales places boursières internationales,
- des ETF,
- des cryptomonnaies,
- des métaux précieux,
- ainsi qu’à certaines matières premières,
Dans le contexte actuel, Bitpanda permet notamment de s’exposer à des valeurs liées à l’intelligence artificielle et à la photonique, en proposant un large choix d’actions internationales.
Des entreprises majeures du secteur, comme Lumentum ou Coherent, y sont accessibles, ce qui facilite la construction d’une exposition ciblée aux grandes tendances technologiques, tout en conservant une gestion centralisée et lisible de son portefeuille.
L’approche tout-en-un de Bitpanda offre ainsi une solution pratique pour diversifier ses investissements et suivre des thématiques complexes, comme le supercycle de l’IA et des semi-conducteurs, sans multiplier les plateformes.
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