Quelle demande en CPO sera générée par le Rubin Ultra de Nvidia ? Bernstein : la valeur optique par Pod multipliée par 5

La demande en optique co-emballée (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 dont l'ampleur dépasse largement les attentes actuelles.

Selon des informations de Wind Trading Desk, l'analyste de Bernstein, Daniel Zhu, dans son dernier rapport de recherche, a calculé que, sur la base des données divulguées par Coherent, qui indique qu'une puce de 100 Tbps correspond à une valeur de contenu de 15 000 dollars, une grappe de calcul Rubin Ultra à 8 racks (Pod) génère environ 5,4 millions de dollars d'opportunités de contenu optique, soit plus de 5 fois l'échelle d'environ 1 million de dollars sous l'architecture Vera Rubin NVL72.

En combinant les prévisions de volume d'expédition de l'équipe de semi-conducteurs asiatiques de Bernstein (Mark Li), cela signifie que l'opportunité de marché de Coherent sur la plateforme Rubin Ultra de Nvidia sera d'environ 9,4 milliards de dollars en 2027, et augmentera encore à 36,1 milliards de dollars en 2028. Si l'on inclut l'ensemble de l'écosystème Nvidia dans les statistiques, la taille totale du marché optique pourrait atteindre près de 47 milliards de dollars en 2028, avec une croissance de 91 % par rapport à l'année précédente.

Bernstein maintient les notes "surperformer" pour Lumentum, Coherent et Ciena, et "en ligne avec le marché" pour Corning. Parmi eux, le prix cible de Lumentum a été relevé à 700 dollars pour refléter le dernier prix des actions de Marvell, tandis que les prix cibles de Coherent, Ciena et Corning restent inchangés à 350 dollars, 440 dollars et 120 dollars respectivement.

Augmentation du volume de contenu optique : de 1 million à 5,4 millions de dollars

Le point central du rapport de Bernstein est le recalcul du contenu optique d'un Pod de calcul individuel sous l'architecture Rubin Ultra.

Selon les détails de conception divulgués par Nvidia lors du sommet OCP, le Rubin Ultra adoptera une architecture Pod à interconnexion à grande échelle (Scale-up) de 8 racks, chaque rack étant équipé de 72 GPU, pour un total de 576 GPU par Pod. Son domaine d'interconnexion à grande échelle utilise une architecture réseau à deux niveaux : un plateau de commutateurs CPO NVLink 7 à l'intérieur du rack servant de commutateur de feuille (Leaf), équipé de 144 ports (chaque port ayant 2 canaux de 200 Gbps), et interconnecté entre les racks via un commutateur de colonne (Spine).

Bernstein estime que dans la bande passante optique d'interconnexion à grande échelle de l'ensemble du Pod, la bande passante CPO est de 6912 Tbps, avec une bande passante interchangeable également de 6912 Tbps, ce qui donne une bande passante optique totale d'interconnexion à grande échelle de 13824 Tbps ; en ajoutant 2074 Tbps de bande passante d'extension à grande échelle (Scale-out), la bande passante optique totale d'un Pod est d'environ 15898 Tbps, soit une augmentation d'environ 7,7 fois par rapport à l'architecture précédente.

En termes de calcul de contenu, Coherent a révélé lors de son événement de lancement de PhotonLink qu'une puce de calcul ou de commutation avec 100 Tbps I/O et 200 Gbps de canaux optiques a une opportunité de contenu d'environ 15 000 dollars, soit 30 dollars par canal. Sur cette base, Bernstein, en tenant compte des prix d'environ 0,48 dollar/Gbps pour les modules interchangeables sur le marché asiatique, a finalement estimé que le contenu optique d'un Pod Rubin Ultra à 8 racks est d'environ 5,4 millions de dollars, dont environ 1,04 million de dollars pour le contenu CPO, environ 3,32 millions de dollars pour le contenu interchangeable d'interconnexion à grande échelle, et environ 1 million de dollars pour le contenu interchangeable d'extension à grande échelle.

2027 à 2028 : Estimation de la taille du marché

Bernstein a effectué une projection de la taille du marché basée sur les prévisions de volume d'expédition de l'équipe de semi-conducteurs asiatiques. L'équipe de Mark Li prévoit que les expéditions de GPU Rubin Ultra (R300) seront d'environ 1 million d'unités en 2027 et d'environ 3,9 millions d'unités en 2028, correspondant à environ 1800 et 6800 Pods de 576 GPU.

En calculant chaque Pod à 5,4 millions de dollars de contenu, l'opportunité de marché de Coherent sur la plateforme Rubin Ultra de Nvidia sera d'environ 9,4 milliards de dollars en 2027 et d'environ 36,1 milliards de dollars en 2028. Si l'on étend le calcul du contenu optique à tous les GPU Vera Rubin NVL72 et antérieurs à environ 1 million de dollars par 576 GPU, la taille du marché de l'ensemble de l'écosystème optique de Nvidia passera d'environ 24,5 milliards de dollars en 2027 à environ 46,8 milliards de dollars en 2028, avec un taux de croissance d'environ 91 %.

Il est à noter que Bernstein estime que la technologie des câbles actifs (AEC) est peu susceptible de remplacer les solutions optiques dans l'architecture Rubin Ultra. Bien que l'AEC puisse prolonger la distance des câbles en cuivre jusqu'à environ 7 mètres, dans les centres de données AI, l'espacement entre les GPU dépasse généralement ce seuil ; même avec une disposition carrée, le rack du commutateur central doit gérer environ 5200 câbles en cuivre, et la capacité du panneau deviendra également un goulot d'étranglement.

Estimation de la consommation de fibre : Les opportunités de Corning ne doivent pas être ignorées

Corning a précédemment révélé qu'un interconnexion à grande échelle en cuivre combiné à une extension à grande échelle de la fibre correspond à 16 fibres optiques par GPU, mais Bernstein a calculé que, sous l'architecture Vera Rubin, cela devrait en réalité être de 36 fibres.

La logique de calcul de Bernstein est la suivante : la bande passante d'extension à grande échelle bidirectionnelle de 32,4 To/s par rack de Vera Rubin équivaut à 129,6 Tbps unidirectionnelle, correspondant à 648 canaux de 200G, chaque canal nécessitant une fibre optique d'envoi et de réception à chaque extrémité, après deux sauts de réseau (NIC au commutateur de feuille, feuille au spine), totalisant 2592 fibres optiques par rack, soit 36 fibres par GPU. Les 16 fibres de Corning ne correspondent qu'au premier saut, la différence provient principalement de la différence dans le comptage des sauts.

Dans l'architecture Rubin Ultra, la bande passante NVLink de chaque GPU est de 3 To/s bidirectionnelle, équivalente à 120 canaux de 200G, correspondant à 240 fibres optiques (un saut, car le premier saut à l'intérieur du rack utilise toujours des câbles en cuivre), ajoutant aux 36 fibres de Vera Rubin, pour un total d'environ 276 fibres, soit une augmentation d'environ 8 fois par rapport à l'actuel. Bernstein estime que la prévision d'augmentation de contenu d'environ 1,5 fois par GPU donnée par Corning est raisonnable, voire peut-être conservatrice - si le prix des fibres optiques pour l'interconnexion à grande échelle entre racks se rapproche du niveau d'extension à grande échelle, l'augmentation réelle sera encore plus grande. Si à l'avenir (ce qui pourrait prendre jusqu'à la génération Feynman) une interconnexion à grande échelle entièrement optique est réalisée, le nombre de fibres optiques par GPU pourrait encore augmenter jusqu'à environ 516, soit une augmentation d'environ 14 fois par rapport à aujourd'hui.

Goulots d'étranglement de la chaîne d'approvisionnement : Le substrat InP reste une contrainte clé

Bernstein souligne que la visibilité actuelle de la chaîne d'approvisionnement optique est limitée, rendant difficile l'établissement d'une confiance suffisante du côté de l'offre. Sur la base des échanges avec des personnes de l'industrie, le rapport estime que le substrat InP est le goulot d'étranglement d'approvisionnement le plus critique.

Du côté de l'approvisionnement en substrat, Sumitomo et AXTI (cotée en bourse, avec une capacité en Chine) sont les deux principaux fournisseurs, chacun détenant environ 40 % de part de marché d'ici 2025, le reste étant détenu par des petites entreprises japonaises et chinoises comme JX Advanced Materials et Yunnan Zinc Industry. AXTI a déclaré que sa capacité doublerait d'ici la fin de 2026 par rapport au quatrième trimestre 2025, et doublerait à nouveau en 2027 ; en tenant compte du décalage de 9 à 12 mois entre l'expansion de la capacité de substrat et la livraison aux clients finaux, l'offre de l'industrie devrait connaître une croissance exponentielle en 2027 et 2028. Du côté de Sumitomo, un plan a été annoncé pour tripler la capacité d'ici l'exercice 2028 par rapport à l'exercice 2024, correspondant à un taux de croissance annuel composé d'environ 30 %.

En tenant compte de ces hypothèses, Bernstein estime que la capacité globale 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 d'augmentation d'environ 70 % à 90 %, le rapport estime que l'offre restera tendue et se poursuivra jusqu'en 2028, sans base pour une baisse significative des prix, à moins qu'il n'y ait un refroidissement évident de la demande globale de l'écosystème AI.

Mouvement du CEO : La vente de Hurlston est-elle un signal ou une routine ?

Le rapport aborde spécifiquement les inquiétudes du marché concernant la vente d'actions par le CEO de Lumentum, Michael Hurlston. Certains investisseurs craignent que Hurlston ne se retire avant que des nouvelles négatives concernant la pénurie d'InP ou la concurrence chinoise ne se concrétisent.

À cela, Bernstein propose une autre interprétation : cela pourrait simplement être le chemin habituel de création de valeur de Hurlston en tant que CEO. Le parcours précédent de Hurlston en tant que CEO montre que les trois entreprises qu'il a dirigées ont toutes été finalement acquises - Finisar a été vendue à II-VI (aujourd'hui Coherent) en 2019, Synaptics est en cours d'acquisition par onsemi après son départ, et la déclaration d'agent indique que la direction a déjà commencé à explorer des fusions potentielles pendant son mandat. Sur cette base, Bernstein suppose que pousser Lumentum à chercher un acheteur pourrait être l'une des missions clés de Hurlston lors de sa prise de fonction en tant que CEO. Comparé à Finisar (environ 3 milliards de dollars) et Synaptics (environ 7 milliards de dollars), lorsque Hurlston a pris la direction de Lumentum, la capitalisation boursière de l'entreprise était d'environ 6 milliards de dollars, un montant similaire, et le montant potentiel de compensation pour un changement de contrôle est estimé à 283 millions de dollars selon la déclaration d'agent.

Évaluation des investissements et prix cible

En tenant compte de l'analyse ci-dessus, Bernstein maintient une position globalement positive sur le secteur optique.

Pour Lumentum, le rapport utilise la valeur nominale de l'offre de Marvell (4,5 actions de Marvell) comme référence d'évaluation, et a relevé le prix cible de 635 dollars à 700 dollars, avec une probabilité implicite de clôture d'environ 65 %. En supposant que la transaction échoue, le rapport estime que le prix de retour de Lumentum serait d'environ 470 dollars (correspondant à un bénéfice par action de 23,7 dollars pour l'exercice 2027 à une évaluation de 20 fois).

Pour Coherent, Bernstein estime que les investisseurs peuvent être plus confiants dans l'évaluation de sa trajectoire commerciale, et que Coherent devrait gagner des parts de marché après la fusion Marvell-Lumentum, maintenant un prix cible de 350 dollars, les principaux catalyseurs à la hausse étant concentrés entre la fin 2027 et 2028 (y compris des revenus trimestriels atteignant 4 milliards de dollars, une marge brute de 45 % et une production optique à grande échelle).

Pour Ciena, le rapport estime que ses opportunités AI proviennent principalement de l'expansion horizontale à grande échelle (Scale-across), bénéficiant en réalité de la tendance à la dispersion des clusters de calcul en raison des limitations d'énergie et de terrain, maintenant un prix cible de 440 dollars.

Pour Corning, Bernstein prévoit des revenus d'environ 28 milliards de dollars en 2028, inférieurs aux prévisions de croissance de l'entreprise et aux attentes du marché, estimant que l'espace de montée en contenu des communications optiques est déjà largement reflété dans le prix des actions, maintenant un prix cible de 120 dollars et une note "en ligne avec le marché".