Nvidia dépense des milliards pour acquérir DenseLight, la bataille de la puissance de calcul de l’IA s’étend des puces aux réseaux de fibres

Une entreprise de semi-conducteurs d'une valeur de plusieurs milliers de milliards de dollars fait actuellement parler d'elle pour avoir étendu son influence jusque dans les câbles de communication enfouis sous terre.

Wolfe Research et Needham ont récemment publié des rapports indiquant que Nvidia acquiert et loue secrètement à grande échelle des ressources de « Dark Fiber » en Amérique du Nord. Les investissements au cours des trois prochaines années pourraient atteindre entre 5 et 10 milliards de dollars. À l'heure où nous écrivons, Nvidia n'a pas encore répondu ouvertement. L'image dont dispose le marché résulte principalement des déductions croisées faites par les analystes à partir de signaux de la chaîne d'approvisionnement.

La soi-disant Dark Fiber désigne des fibres optiques supplémentaires installées mais jamais activées, réservées lors des travaux d’installation par les entreprises de communication. Nvidia agit généralement comme “vendeur de pelles”, ne fournissant que des silicium GPU. Si ces informations se confirment, l'entreprise ferait une incursion très atypique en achetant elle-même des actifs de réseau physique.

La plupart des analystes estiment qu'il ne s'agit pas d'un simple achat d'approvisionnement, mais bien d'une défense clé pour Nvidia qui cherche à éviter de devenir un simple “pipeline” et à se transformer en un fournisseur d'infrastructure AI complète.

Pourquoi Nvidia achète-t-elle des fibres optiques

Les exigences strictes des clusters d'IA en matière de réseau sont la clé pour comprendre cette stratégie.

L’entraînement de grands modèles nécessite la collaboration simultanée de milliers de GPU ; un retard dans l'échange de données entre nœuds peut paralyser tout un cluster coûtant des centaines de millions de dollars. Louer un réseau de télécommunication public revient à partager la route avec d'autres utilisateurs pendant les heures de pointe. Acquérir la Dark Fiber revient à poser une « autoroute privée » totalement dédiée.

Cependant, la Dark Fiber n'est qu'une fibre physique non activée. Pour transmettre des données, il faut installer des dispositifs DWDM (multiplexage par division de longueur d’onde) à haut débit aux deux extrémités, puis intégrer les modules optiques rapides de Nvidia ainsi que sa plateforme réseau Spectrum-X.

Dans la transmission optique à longue distance, des fabricants comme Ciena spécialisés en équipements DWDM bénéficient directement. Cette année, Nvidia a investi 2 milliards de dollars chacun dans Coherent et Lumentum, avec une signature de contrats d’achat sur plusieurs années, visant en réalité des wafers en phosphure d’indium et des dispositifs d’interconnexion optique côté calcul tels que CPO (co-packaged optics).

Ces dispositifs sont utilisés pour la communication rapide à l'intérieur des racks et des data centers, tandis que l’activation de la Dark Fiber à longue distance relève d’un autre segment de la chaîne industrielle. Pourtant ils font partie du même boom d’investissements dans l’optique AI.

Il y a aussi une motivation défensive plus profonde : contrer les géants du cloud. Microsoft, Google et Amazon sont à la fois les plus grands clients et les plus grandes menaces potentielles pour Nvidia. Ils investissent massivement dans leurs propres puces AI, cherchant à construire une boucle fermée “puce + réseau + services cloud”.

En contrôlant le réseau Dark Fiber de base, Nvidia peut proposer aux entreprises des usines AI standardisées combinant “GPU + réseau privé”, tout en soutenant les nouveaux fournisseurs de services cloud AI, contournant les barrières de distribution des géants du cloud. En mars, Nvidia a investi 2 milliards de dollars dans Nebius, et a révélé en juillet une participation de 9,3 %, matérialisant cette stratégie.

Trois camps s’affrontent : qui concurrence Nvidia ?

Les alliances dans ce jeu sont bien plus complexes qu’il n’y paraît.

Les géants du cloud, riches en capital, contrôlent déjà la plupart des nouveaux câbles sous-marins mondiaux. Pour dépasser les limitations de puissance de calcul, ils développent leurs propres puces, tout en signant des contrats d'achat d'énergie nucléaire à long terme pour sécuriser l’électricité. L’accord entre Microsoft et Constellation sur la remise en service de la centrale nucléaire de Three Mile Island en est un exemple typique ; l'un des objectifs est de réduire la dépendance à Nvidia.

Du côté des fabricants de matériel, AMD, Intel et Broadcom sont au cœur de l'UEC (Ultra Ethernet Consortium). Cette organisation menée par la Fondation Linux vise à remettre en question la domination de Nvidia et son InfiniBand à l’aide de standards ouverts Ethernet. Cependant, Meta et Microsoft sont aussi des membres fondateurs de l'UEC. Les géants du cloud développent leur propre réseau physique en concurrence avec Nvidia, tout en s’alliant avec les fabricants matériels autour de normes ouvertes. Les deux camps s'entremêlent donc, au lieu d'être parfaitement distincts.

Pris au milieu, Nvidia choisit de sécuriser la Dark Fiber via son flux de trésorerie, espérant préserver sa position dominante grâce à un contrôle renforcé de la couche physique tant que son avantage dans les puces auto-développées n’est pas entamé.

Les vrais gagnants pourraient être les opérateurs de réseau neutres. Des sociétés comme Lumen et Zayo, qui détiennent les réseaux souterrains à travers les États-Unis, ont déjà obtenu des contrats de réseau personnalisés de plusieurs milliards de dollars. Lumen a indiqué que son activité “Private Connectivity Structure” a accumulé près de 13 milliards de dollars en contrats, lui faisant oublier son ancienne étiquette d’“actif vieillissant”. Coherent, Lumentum, Ciena et autres fabricants de modules et équipements optiques voient aussi leurs commandes en hausse. À l’inverse, les opérateurs télécoms traditionnels, plus lents à réagir, risquent d’être totalement “pipeline-isés”.

Au-delà de la fibre optique, quels autres obstacles rencontrent les data centers AI ?

La Dark Fiber n’est que la dernière pièce du "mur physique" mise en lumière. En élargissant la perspective, on constate une image plus complète : depuis l’acquisition de l’électricité, l’installation des équipements jusqu’à la mise sous tension effective, chaque étape des data centers AI se heurte à un obstacle d’actif lourd spécifique, chacun lié à des équipements et fabricants distincts.

Commençons par l’électricité. Un cluster de 100 000 GPU nécessite une source d’énergie autonome et stable, un marché dominé par GE Vernova, Siemens Energy et Mitsubishi Heavy Industries. GE Vernova a indiqué, dans son rapport du deuxième trimestre, des commandes totales de 176 milliards de dollars (incluant électricité, électrification, et éolien), avec une capacité de production dédiée au gaz atteignant 116 GW, et un objectif de 125 GW pour la fin d'année. Siemens Energy a révélé des commandes en attente d’environ 154 milliards d’euros, avec 60 GW de turbines à gaz contractés et 27 GW réservés. Les dirigeants de plusieurs entreprises affirment désormais que les commandes de turbines à gaz, passées aujourd'hui, seront livrées entre 2028 et 2030, la plupart des clients devant patienter 3 à 4 ans.

Une fois la turbine à gaz obtenue, un autre obstacle surgit : le transformateur haute tension. Avant 2020, le délai de livraison d’un grand transformateur électrique était d’environ 24 à 30 mois ; d’ici 2026, il est généralement allongé à 3 à 5 ans. Selon des estimations, plus de la moitié des capacités de data centers en construction ou en planification aux États-Unis pourraient être retardées faute de transformateurs ou de tableaux de distribution. Le CEO de Hitachi Energy a reconnu publiquement un surplus de commandes, ajoutant 1 milliard de dollars à leur effort d’expansion. ABB, Siemens Energy et GE Vernova tirent aussi profit de cette pénurie de transformateurs.

Les problèmes électriques ne s’arrêtent pas là : même avec la source principale, il faut prévoir les coupures.

Les grands data centers nécessitent des générateurs diesel ou à gaz pour la redondance d’urgence, un marché dominé par Cummins, Caterpillar, Rehlko (anciennement division industrielle de Kohler, séparée en 2024), et Generac. Selon le Better Data Center Project, la Virginie, l’État où les data centers sont les plus concentrés, aura approuvé plus de 10 000 groupes électrogènes d'ici la fin 2025, pour une capacité totale d'environ 27 millions de kW. Cela équivaut à plus de la moitié de la capacité installée de toutes les centrales nucléaires américaines, soulignant l’ampleur de la demande de sources électriques de secours dans une seule région.

Une fois les problèmes d’électricité réglés, la question du refroidissement surgit. Lorsque la consommation par rack dépasse 100 kW, le refroidissement par air ne suffit plus, l'industrie se tourne vers des CDUs (unités de distribution de refroidissement) et des “cold plates” pour un refroidissement liquide direct. Ce marché devrait passer d'environ 3 milliards de dollars en 2025 à 7 milliards de dollars en 2029. LiquidStack, par exemple, a déjà reçu cette année des commandes de 300 MW par lot, en flux tendu. Par ailleurs, les tours de refroidissement classiques consomment beaucoup d'eau ; dans des régions comme le Texas ou l'Arizona, où l’eau manque, il faut soumettre des plans d’économie d’eau pour obtenir l’approbation des projets, poussant à la demande de refroidisseurs fermés moins consommateurs d'eau, mais plus coûteux et encore plus rares.

En rassemblant ces obstacles, les data centers AI ne sont plus un « jeu » qu’on démarre uniquement avec l'argent, mais requièrent d’obtenir des créneaux dans plusieurs chaînes d’approvisionnement industrielles hautement monopolistiques.

C’est aussi pourquoi beaucoup de nouveaux clusters sont construits loin des grandes villes, mais plus près des sources d’énergie. Plus la localisation des data centers s’étend, plus la connexion via Dark Fiber longue distance s'avère indispensable — telle est la logique industrielle macro qui sous-tend la compétition autour de la Dark Fiber évoquée en début d’article.

De la bataille pour les waivers de procédés avancés à l’investissement dans les fibres optiques souterraines, en passant par l’achat de turbines à gaz, de transformateurs, de générateurs et d’équipements de refroidissement liquide, le récent projet de diversification de Nvidia, qu’il soit confirmé ou amendé dans les détails, révèle une tendance claire : à l’ère de l’AI, la compétition pour la puissance de calcul dépend de plus en plus du contrôle des ressources physiques et de la capacité industrielle lourde, et non plus seulement de l’avantage en conception de puces. (Cet article publié en premier sur l’application Titanium Media, Auteur | Silicon Valley Tech-news, Éditeur | Lin Shen)