Combien de demande pour CPO l’Ultra Rubin de Nvidia va-t-il générer ? Bernstein : La valeur optique par pod multipliée par cinq

La demande accrue pour la co-packaging optique (CPO) générée par la prochaine génération d’architectures de puces AI de Nvidia propulse l’industrie des communications optiques dans un nouveau cycle de croissance beaucoup plus important que les prévisions actuelles.

Selon Trading Desk et le dernier rapport de l’analyste Daniel Zhu de Bernstein, sur la base de la valorisation de 15 000 dollars pour chaque puce de 100 Tbps révélée par Coherent, l’opportunité de contenu optique générée par un cluster de calcul Rubin Ultra (Pod) à 8 racks s’élève à environ 5,4 millions de dollars, soit plus de 5 fois la taille de l’architecture Vera Rubin NVL72 précédente, qui était d’environ 1 million de dollars.

En croisant avec les prévisions d’expéditions de l’équipe Asie semi-conducteurs de Bernstein (Mark Li), cela signifie que l’opportunité de marché de Coherent sur la plateforme Nvidia Rubin Ultra atteindra environ 9,4 milliards de dollars en 2027 et s’élargira à 36,1 milliards de dollars en 2028. Si l’on inclut l’ensemble de l’écosystème Nvidia, la taille totale du marché optique pourrait approcher les 47 milliards de dollars en 2028, soit une croissance annuelle de 91 %.

Bernstein maintient une notation « Surperformance » pour Lumentum, Coherent et Ciena, ainsi qu’une notation « Neutre » pour Corning. Parmi eux, l’objectif de prix de Lumentum est relevé à 700 dollars pour refléter le dernier cours de Marvell, tandis que les objectifs de Coherent, Ciena et Corning restent à 350, 440 et 120 dollars respectivement.

Le point de départ central du rapport Bernstein est la réévaluation du contenu optique d’un Pod de calcul individuel sous l’architecture Rubin Ultra.

Selon les détails du design dévoilés par Nvidia lors du sommet OCP, Rubin Ultra adoptera une architecture Pod interconnectée à l’échelle de 8 racks (Scale-up), chaque rack embarquant 72 GPU, soit un total de 576 GPU par Pod. Le domaine d’interconnexion utilise une architecture réseau à deux niveaux : les plateaux commutateurs NVLink 7 CPO au sein du rack agissent comme switchs feuilles (Leaf), équipés de 144 ports (chaque port ayant deux canaux de 200G), et les racks sont interconnectés via un switch épine dorsale (Spine).

Bernstein estime que, dans la bande passante optique totale pour l’interconnexion à grande échelle du Pod, la bande CPO est de 6912 Tbps, la bande passante plugable est également de 6912 Tbps, portant la bande passante totale d’interconnexion optique à 13 824 Tbps ; en ajoutant 2074 Tbps d’extension à grande échelle (Scale-out), la bande passante optique totale d’un Pod est d’environ 15 898 Tbps, soit environ 7,7 fois supérieure à l’architecture précédente.

En termes de calculs de contenu, lors du lancement de PhotonLink, Coherent a indiqué qu’une puce de calcul ou de commutation ayant 100 Tbps d’I/O et un canal optique de 200 Gbps représentait une opportunité de contenu d’environ 15 000 dollars, soit 30 dollars par canal. Bernstein a utilisé cette base, combinée à un prix de canal plugable d’environ 0,48 $/Gbps fourni par le canal asiatique, pour finalement estimer qu’un Pod Rubin Ultra à 8 racks a un contenu optique d’environ 5,4 millions de dollars : environ 1,04 million de dollars en contenu CPO, 3,32 millions en contenu plugable d’interconnexion à grande échelle et 1 million pour l’expansion plugable à grande échelle.

Bernstein réalise une simulation de la taille du marché basée sur les prévisions d’expédition de son équipe Asie semi-conducteurs. L’équipe de Mark Li prévoit une expédition de 1 million de GPU Rubin Ultra (R300) en 2027 et de 3,9 millions en 2028, soit environ 1800 et 6800 Pods de 576 GPU respectivement.

En calculant 5,4 millions de dollars de contenu par Pod, l’opportunité de marché de Coherent sur la plateforme Nvidia Rubin Ultra serait d’environ 9,4 milliards de dollars en 2027 et 36,1 milliards en 2028. En considérant tous les GPU Vera Rubin NVL72 et précédents avec un contenu optique extensible d’environ 1 million de dollars par 576 GPU, la taille du marché de tout l’écosystème optique de Nvidia passerait d’environ 24,5 milliards de dollars en 2027 à environ 46,8 milliards en 2028, soit une croissance annuelle d’environ 91 %.

Il est à noter que Bernstein considère que la technologie des câbles actifs (AEC) est difficilement capable de remplacer la solution optique dans l’architecture Rubin Ultra. Bien que l’AEC puisse étendre la distance du câble en cuivre à environ 7 mètres, dans les data centers AI, la distance entre GPU dépasse généralement ce seuil ; même en utilisant une disposition carrée, le rack central du switch Spine doit terminer environ 5200 câbles de cuivre, la capacité du panneau devenant également un goulet d’étranglement.

Corning avait précédemment révélé qu’avec une architecture interconnexion cuivre optique à grande échelle plus extension fibre à grande échelle, chaque GPU nécessitait 16 fibres optiques, mais Bernstein estime lui-même qu’il en faudrait 36 sous l’architecture Vera Rubin.

La logique de calcul de Bernstein est la suivante : chaque rack Vera Rubin dispose d’une bande passante d’extension à grande échelle bidirectionnelle de 32,4 TB/s, soit 129,6 Tbps en unidirectionnel, ce qui correspond à 648 canaux de 200G, chaque canal nécessitant une fibre de transmission et de réception à chaque extrémité ; après deux sauts dans le réseau (NIC vers switch Leaf, Leaf vers Spine), cela fait un total de 2592 fibres par rack, soit 36 par GPU. Les 16 fibres indiquées par Corning ne correspondent qu’au premier saut, la différence provenant principalement de la méthode de calcul du nombre de sauts.

Dans l’architecture Rubin Ultra, chaque GPU dispose de 3 TB/s de bande passante NVLink bidirectionnelle, soit 120 canaux de 200G, correspondant à 240 fibres (un saut, le premier saut intra-rack restant en cuivre), en ajoutant les 36 de Vera Rubin, pour un total d’environ 276 fibres, soit une augmentation d’environ 8 fois par rapport à aujourd’hui. Bernstein estime que la prévision d’augmentation de contenu d’environ 1,5 fois par GPU donnée par Corning est plutôt raisonnable, voire conservatrice — si le prix de la fibre pour l’interconnexion à l’échelle des racks s’approche de l’extension à grande échelle, l’augmentation réelle sera encore plus grande. À l’avenir (peut-être jusqu’à la génération Feynman), l’interconnexion entièrement optique à grande échelle pourrait voir chaque GPU relié par environ 516 fibres, soit 14 fois plus qu’aujourd’hui.

Bernstein souligne que la visibilité actuelle sur la chaîne d’approvisionnement optique est limitée, ce qui rend difficile d’avoir pleinement confiance dans l’offre. Sur la base de discussions avec des acteurs de l’industrie, le rapport considère le substrat InP comme la contrainte d’approvisionnement la plus centrale.

Côté fournisseurs de substrats, Sumitomo et AXTI (cotée aux États-Unis, capacité basée en Chine) sont les deux principaux acteurs, détenteurs d’environ 40 % du marché chacun en 2025, le reste étant partagé entre des entreprises de taille moyenne chinoises et japonaises comme JX Advanced Metals et Yunnan Germanium. AXTI prévoit de doubler sa capacité d’ici fin 2026 par rapport au quatrième trimestre 2025, puis de doubler à nouveau en 2027 ; en tenant compte du délai de 9 à 12 mois entre l’expansion de la capacité du substrat et la livraison au client final, l’industrie pourrait voir son offre doubler en 2027 puis en 2028. Sumitomo a également annoncé son objectif de tripler la capacité de l’exercice 2024 d’ici l’exercice 2028, soit un taux de croissance annuel composé d’environ 30 %.

Sur la base de ces hypothèses, Bernstein estime que la capacité totale de substrat InP de l’industrie augmentera d’environ 60 % en 2027 et d’environ 67 % en 2028 (voir graphique 7). Cependant, compte tenu d’une demande prévue en hausse de 70 à 90 %, le rapport prévoit que le marché restera tendu jusqu’en 2028, sans marges importantes de baisse de prix, sauf ralentissement marqué de la demande de l’écosystème AI.

Le rapport discute spécifiquement des interrogations du marché quant à la vente d’actions du CEO de Lumentum, Michael Hurlston. Certains investisseurs craignent qu’Hurlston vende ses parts en amont d’une pénurie d’InP ou de l’arrivée de concurrents chinois.

À cela, Bernstein avance une autre analyse : il pourrait simplement s’agir du mode habituel de création de valeur d’Hurlston en tant que CEO. Le parcours d’Hurlston montre que les trois sociétés qu’il a dirigées ont finalement été rachetées — Finisar vendue à II-VI (désormais Coherent) en 2019, Synaptics rachetée peu après son départ par onsemi, avec des documents indiquant que le management avait déjà entamé la réflexion sur un éventuel rachat lors de son mandat. Bernstein suppose donc que l’une des missions clés d’Hurlston à la tête de Lumentum pourrait être de conduire la société vers une vente. Par rapport à Finisar (~3 milliards $) et Synaptics (~7 milliards $), Lumentum valait environ 6 milliards $ à son arrivée, pour une indemnité potentielle de changement de contrôle de 283 millions $ selon les documents officiels.

Compte tenu de l’analyse ci-dessus, Bernstein maintient une position globalement positive sur le secteur optique.

Concernant Lumentum, le rapport utilise le montant de l’offre de Marvell (4,5 actions Marvell) comme point de référence, élevant l’objectif de cours de 635 à 700 dollars pour refléter le dernier cours de Marvell, ce qui implique une probabilité de finalisation d’environ 65 %. Dans l’hypothèse d’un échec de la transaction, Bernstein estime que le cours de Lumentum retomberait à environ 470 dollars (soit 20 fois le bénéfice par action estimé à 23,7 dollars pour l’exercice 2027).

Pour Coherent, Bernstein estime que les investisseurs peuvent fixer le prix de sa trajectoire commerciale avec plus de confiance et qu’après la fusion Marvell-Lumentum, Coherent pourrait gagner des parts de marché ; l’objectif reste fixé à 350 dollars, avec les catalyseurs principaux attendus fin 2027 — 2028 (notamment un revenu trimestriel de 4 milliards $, une marge brute de 45 % et la production de masse de l’optique d’interconnexion à grande échelle).

Pour Ciena, le rapport considère que son exposition à l’AI provient surtout de l’expansion horizontale « Scale-across » à grande échelle, qui bénéficie en réalité de la diversification géographique des clusters de calcul due aux contraintes de puissance et de foncier, avec un objectif de 440 dollars inchangé.

Pour Corning, Bernstein prévoit un chiffre d’affaires de 28 milliards de dollars en 2028, inférieur au cadre de croissance de la société et au consensus du marché, considérant que le potentiel de hausse du contenu des communications optiques est déjà reflété dans le cours de l’action, maintenant l’objectif à 120 dollars et la notation « Neutre ».