Ouvrez les baies de data center : vous pouvez voir, alignés sur le panneau avant du commutateur, une série d’émetteurs-récepteurs optiques. Dans les clusters d’intelligence artificielle, il est courant qu’un seul commutateur soit équipé de 144 modules QSFP-DD compatibles 800G. Cependant, cette configuration présente un problème d’inefficacité structurelle. La distance entre les émetteurs-récepteurs sur le panneau avant et le circuit intégré ASIC du commutateur est de 15 à 30 centimètres. Lorsque des signaux de 200G par voie sont transmis le long de ce câble cuivre, ils subissent une atténuation significative ; côté réception, il faut alors utiliser des puces DSP (traitement numérique du signal) pour récupérer le signal. La consommation électrique d’un module 800G est de 14 à 17 watts, dont 6 à 8 watts sont consacrés aux puces DSP. Autrement dit, une part considérable de la puissance des modules optiques enfichables classiques n’est pas utilisée directement pour la conversion optique-électrique, mais pour le conditionnement, l’égalisation et la transmission des signaux électriques à très haut débit.
Raccourcir cette distance ne nécessitera plus d’utiliser un DSP. Cette idée est apparue dès le milieu des années 2010. Les dispositifs optiques à conditionnement co-intégré (CPO) placent le moteur optique (un ensemble d’éléments convertissant des signaux électriques en signaux optiques) et le conditionnement d’ASIC du commutateur sur la même carte : cela réduit fortement la distance des connexions électriques à haute vitesse entre l’ASIC et le moteur optique, réduisant ainsi significativement les pertes dues aux interconnexions en cuivre. Broadcom a annoncé que le CPO peut réduire la consommation d’énergie du système optique de 65 à 70 %. La consommation du lien 1,6T de NVIDIA, d’environ 30 W par lien, passe à 9 W.
En théorie, le CPO semble être la solution optimale. Le problème, c’est qu’il existe un écart entre la théorie et la production à grande échelle.
Un rendement de 9 % révèle la vérité
Dans la fabrication du CPO, le moteur optique est installé sur le substrat de conditionnement d’ASIC par brasage de refusion (soudure thermique). La précision d’alignement des fibres est au niveau submicronique. Si l’on veut réinstaller un moteur optique déjà monté, il faut le réchauffer à nouveau à 220-260 °C ; la zone de chauffage se trouve à quelques millimètres de l’ASIC, mais la précision d’alignement des fibres ne supporte pas les dommages thermiques d’une seconde chauffe. En d’autres termes, si l’un des 32 moteurs optiques présente un défaut, l’ASIC, le substrat et tous les autres moteurs optiques restants doivent être mis au rebut.
Dans son rapport de recherche de juin 2026 (Powered Down, Lights Off), SemiAnalysis suppose un taux de réussite de déploiement de 95 % pour chaque moteur optique, et calcule un rendement global de 0,9532≈0,1932. Autrement dit, dans un modèle simplifié extrême où 32 moteurs optiques sont indépendants les uns des autres et où chacun a un taux de réussite de 95 %, le rendement combiné pour que les 32 moteurs passent est d’environ 19,3 %. Cela signifie que seul un moteur sur cinq peut fonctionner correctement. Ce chiffre a eu un impact majeur sur le marché. Le 9 juin, sur le marché américain, l’action d’Applied Optoelectronics (AAOI) a chuté d’environ 17 % en une journée, Lumentum a reculé d’environ 8 %, Coherent d’environ 11 % et Marvell d’environ 7,6 %.
GlobalSemiResearch a immédiatement publié un démenti, indiquant que ce calcul ignore l’amélioration de rendement apportée par le tri, le classement et les moteurs redondants conçus par NVIDIA pour Spectrum-X. Dans un rapport du 10 juin, Morgan Stanley indique également ne pas contester la feuille de route technique du CPO : il abaisse simplement la prévision de livraisons du moteur optique CPO pour 2027 de 20 à 30 millions de pièces, à 6 à 7 millions de pièces.
Le cœur du débat n’est pas « le CPO est-il mauvais ? », mais « à quel moment et à quelle échelle peut-on l’utiliser ? ». SemiAnalysis a repoussé à 2027 le volume de livraisons du CPO à l’échelle horizontale, et à 2028-2029 pour la production de masse complète. Ce décalage ouvre une fenêtre pour explorer d’autres architectures.
Le NPO, un modèle « tout-en-un »
Les dispositifs optiques à proximité du conditionnement (NPO) se situent entre les dispositifs optiques au niveau du conditionnement (CPO) et les conceptions enfichables. Le moteur optique est monté sur une carte d’engine indépendante, et non sur le substrat de conditionnement de l’ASIC, tout en étant placé juste à côté de l’ASIC. Lorsque les liaisons électriques sont suffisamment courtes et les pertes suffisamment faibles, on peut réduire, voire supprimer, dans certaines architectures, le DSP utilisé dans les modules optiques enfichables traditionnels pour compenser les pertes des liaisons électriques longues. Cependant, la différence clé avec le CPO est la suivante : les moteurs se connectent via un socle, ce qui permet de les brancher/débrancher sur site.
Le 10 août, SemiAnalysis a résumé trois avantages du NPO sur le forum X-thread : possibilité de maintenance sur site, propagation des pannes (zone d’impact) limitée à un seul emplacement, et processus d’assemblage simplifié grâce à des conditionnements indépendants pour le moteur optique et l’ASIC. Cette architecture évite des défis liés à la production et à la fiabilité tout en conservant la plupart des avantages de performance du CPO.
Lors du salon OFC de mars 2026, Broadcom a publié sa gamme de produits NPO basée sur un VCSEL 3,2T. D’après le blog de l’entreprise, l’efficacité énergétique de cet engine NPO est d’environ 1 pJ/bit ; par rapport à la méthode photonique sur silicium généralement à 5 à 10 pJ/bit, cela représente un gain de 5 à 10 fois. Après le déploiement de 18 moteurs, la densité de bande passante échappée dépasse 0,6 Tbps/mm, avec une bande passante totale échappée de 73,7 Tbps (128 Gbps / voie). Les VCSEL ont des décennies d’expérience en production de masse ; le taux de défaillance validé sur site (FIT) est inférieur à 0,1.
Les rouages de la standardisation et de la production à grande échelle commencent à tourner
Même avec une architecture excellente, une adoption généralisée n’est pas possible sans soutien de l’écosystème. Le 12 mars 2026, à l’occasion du salon OFC, six sociétés — Ciena, Coherent, Marvell, Molex, Samtec et TeraHop — ont signé ensemble l’Open CPX MSA (accord multi-source d’empaquetage). Cet accord vise à définir des spécifications communes pour des interfaces enfichables de moteurs optiques couvrant à la fois le NPO et le CPO. La norme couvre la structure mécanique des connecteurs, le design de dissipation thermique, la disposition des broches électriques et les interfaces de gestion, afin de garantir l’interopérabilité entre produits de différents fabricants.
Lors de l’annonce de la création de l’entreprise, le PDG de LightCounting, Vladimir Kozlov, a déclaré : « On s’attend à ce que le volume annuel de livraisons dépasse 100 millions de pièces d’ici cinq ans », tandis que l’on prévoit qu’en 2025, le volume de livraisons de CPO/NPO sera inférieur à 1 million. Sans standardisation, une croissance aussi spectaculaire (même supérieure à 100 fois) n’est pas possible.
La demande évolue elle aussi. Lors d’un webinaire du réseau IPEC tenu en mai 2026, Alibaba a révélé avoir l’intention d’achever la phase beta de son NPO 3,2T et de démarrer un pilote opérationnel au troisième trimestre de la même année. Son objectif est de finaliser le réglage système des échantillons alpha de NPO 6,4T avant septembre 2027. Tencent a également terminé la validation de son NPO VCSEL 3,2T et de son NPO en photonique sur silicium, et prévoit un déploiement pilote au quatrième trimestre 2026. Ranovus a livré des modules NPO à des entreprises cloud américaines, mais s’attend à publier officiellement l’annonce lors du salon OFC 2027.
Côté chaîne d’approvisionnement, la technologie d’interconnexion de Foxconn a commencé, à partir de mai 2025, à produire à grande échelle pour Broadcom des supports LGA-to-LGA sans soudure ainsi que des cages de sources laser enfichables et amovibles. Les lasers sont principalement conçus pour être placés à l’extérieur du conditionnement, qu’il s’agisse de CPO ou de NPO. Quant à la norme ELSFP (module laser externe à insertion à chaud) établie par OIF en août 2023, elle sert de base générique.
Pourquoi le CPO d’NVIDIA présente-t-il des caractéristiques de NPO ?
Le commutateur Quantum-X Photonics InfiniBand d’NVIDIA a déjà annoncé le début du déploiement en production de masse. Il fournit 144 ports de 800G, avec 18 moteurs photonique sur silicium et 18 modules laser externes amovibles pour fournir la source lumineuse. NVIDIA le baptise « CPO ».
Cependant, le moteur peut être facilement retiré du conditionnement, et le laser peut glisser hors du panneau avant : c’est précisément l’avantage de maintenabilité du NPO que SemiAnalysis estime déterminant. Dans un rapport d’étude de LightCounting de juillet 2026, il est confirmé que l’opinion courante dans l’industrie est que le CPO et le NPO coexisteront, et il est indiqué que si NVIDIA considère le NPO comme une option, le cycle de développement sera raccourci, avec un déploiement initial possiblement visible dès l’année prochaine.
Broadcom déploiera en parallèle ces deux architectures. Le commutateur Bailly CPO 51,2T est déjà en production de masse chez Micas Networks depuis 2024. Le commutateur Tomahawk 6 Davisson 102,4T a commencé à être expédié aux clients à partir d’octobre 2025. En plus, Broadcom fournira séparément un commutateur NPO VCSEL 3,2T, afin de répondre aux besoins de clients qui souhaitent des commutateurs à haute densité sans vouloir faire de soudure.
La validation de fiabilité de Meta avance aussi régulièrement. Dans un environnement de laboratoire à haute température de Meta, le système CPO de Broadcom a enregistré zéro gigue de liaison (interruption instantanée) sur 1 million d’heures d’exécution cumulées (équivalent à un temps de port de 400G). Broadcom a annoncé ce résultat en octobre 2025 et publié les détails aux ECOC de la même année et à l’OFC de 2026. À l’OFC 2026, Meta a proposé comme critère : « Pour que la technologie optique soit séduisante, elle doit être comparable en termes de coût et d’efficacité énergétique aux solutions électriques, tout en offrant fiabilité et performances. »
COUPLE de TSMC joue un rôle clé
La fin de la « phase de transition » du NPO dépend largement de l’avancement de la plateforme COUPE de TSMC (moteur photonique compact universel).
Comme indiqué ci-dessus, la puissance de calcul des puces IA est aujourd’hui extrêmement élevée. Pourtant, lors du transfert de données entre puces, on dépend toujours de la conduction par fils de cuivre. La vitesse de transmission et la consommation d’énergie des fils de cuivre ne suivent progressivement plus la croissance de la puissance de calcul. L’idée centrale de COUPE est de transmettre les données par signaux optiques, et de rapprocher la conversion optoélectronique de l’intérieur du conditionnement de la puce, au lieu du module optique distant, réduisant fortement la longueur du trajet que le signal doit parcourir.
COUPE intègre deux types de puces : l’une chargée de traiter les signaux électriques (puce EIC), l’autre de traiter les signaux optiques (puce PIC). Les deux sont superposées directement, haut et bas, grâce à la technologie d’empilement 3D de TSMC, avec connexion face à face, ce qui évite les pertes dues aux détours du signal sur la carte dans les solutions traditionnelles.
Selon TSMC, par rapport aux solutions enfichables sur carte, l’intégration directe du moteur optique COUPE dans le substrat de conditionnement permet d’atteindre une efficacité énergétique 4 fois supérieure et de réduire la latence de 90 % ; si l’on place en plus COUPE dans la couche intermédiaire (interposer), les performances peuvent monter jusqu’à 10 fois l’efficacité énergétique, avec une baisse de la latence de 95 %.
La technologie COUPE utilise une méthode d’empilement SOIC : la puce électronique et la puce photonique sont superposées directement afin de réduire au maximum l’impédance entre les puces. Le premier COUPE enfichable sera produit en série en 2026. Le deuxième COUPE utilise un conditionnement CPO 6,4T, avec une production en série prévue vers 2027. Le troisième produit intégrera entièrement les composants optiques à l’intérieur du conditionnement du processeur.
La feuille de route prédictive de densité de bande passante de COUPE de TSMC estime qu’en quatre ans, la densité de bande passante augmentera d’un facteur huit : de 0,5 Tbps/mm en 2026 à 4 Tbps/mm en 2030. Si ce plan se concrétise, le rôle de NPO se limitera à une période de transition de deux à trois ans.
Cependant, si le scénario de production de masse complète de 2029 prédit par SemiAnalysis se rapproche de la réalité, le NPO pourra continuer à répondre à la demande du marché jusqu’à la fin des années 2020. Dans ce cas, cela mettrait une pression supplémentaire sur la chaîne d’approvisionnement photonique déjà à l’étroit, notamment en ce qui concerne les lasers et les capacités de conditionnement. Lors du sommet OCP Asie-Pacifique, Nicole Tien (ASE) a indiqué qu’il n’existe actuellement ni normes de test au niveau de la plaquette, ni infrastructure de simulation, permettant de déployer le CPO sur un marché multi-fournisseurs. La production de masse du CPO d’NVIDIA est le résultat d’une collaboration de R&D bilatérale approfondie avec TSMC ; à ce stade, les conditions ne sont pas encore réunies pour généraliser ces résultats à l’ensemble de l’industrie.
Dans l’industrie, on pense généralement que la forme ultime des interconnexions optiques est le CPO. Le problème, c’est qui choisira cette voie, quand elle sera réalisée et comment elle sera déployée à grande échelle. D’après, au moins, les itinéraires produit actuels et les retours de validation client, le NPO est en train de passer rapidement de la vérification technologique au déploiement à l’échelle, et devient une réponse plus certaine.