Photonique sur silicium : l'industrialisation massive redéfinit le paysage des fonderies

La pression vient d'un doublement de la bande passante inter-puces tous les deux ans, dicté par l'explosion du calcul IA, face auquel les interconnexions cuivre atteignent leur limite physique.

Cartographie des capacités 2026

UMC a franchi un premier jalon le 14 juillet: sa Fab 12 pouces de Singapour a livré le premier lot de wafers photoniques silicium produits en série, issus du partenariat avec SILITH Technology. Fondée en 2021, SILITH a déjà expédié des produits 100G et 200G; la collaboration pousse la roadmap vers l'ère 1.6T, avec un développement conjoint de solutions 400G par voie et une exploration du niobate de lithium en couche mince. UMC annonce par ailleurs sa propre plateforme photonique silicium 12 pouces pour 2027.

TSMC a placé sa plateforme d'intégration COUPE en production de masse. L'empilement 3D puce photonique / puce électronique passe par la technologie SoIC, avec une densité de bande passante et une efficacité énergétique améliorées; le couplage avec CoWoS est en cours pour bâtir une plateforme optoélectronique intégrée. En Chine, CanSemi a bouclé une ligne 12 pouces couvrant les nœuds 90 nm à 65 nm, avec un plan d'extension vers 45 nm.

Tower et GlobalFoundries: deux voies d'industrialisation

Tower Semiconductor opte pour la capacité organique. Son plan d'expansion japonais convertit le site d'Arai (préfecture de Niigata) en plateforme 12 pouces dédiée photonique silicium et packaging avancé, tandis que la Fab 7 d'Uozu (Toyama) est étendue et qu'une nouvelle Fab 12 pouces entre en préparation.

GlobalFoundries prend le chemin inverse: croissance externe. En 2025, la fonderie a racheté la singapourienne Advanced Micro Foundry (AMF), désormais intégrée à sa plateforme Fotonix pour desservir les applications CPO (co-packaged optics). L'État fédéral américain complète le dispositif avec une enveloppe CHIPS Act de 300 millions de dollars dédiée à la R&D photonique silicium, annoncée le 29 juillet par Seoul Economic Daily. Objectif affiché: 400 Gbps et jusqu'à cinq fois l'efficacité énergétique de la génération actuelle. GlobalFoundries occupait 3,3 % du marché mondial des fonderies au premier trimestre, cinquième rang selon TrendForce.

Verdict banc d'essai

Trois chiffres cadrent l'effort: 12 pouces comme diamètre commun de référence, 400 Gbps comme débit cible unanime, et un facteur cinq sur l'efficacité énergétique comme engagement chiffré de GlobalFoundries. La course aux capacités est désormais mesurable, plus déclarative: chaque fondeur expose ses nœuds, ses débits et ses partenariats. Pour l'audience photonique, l'enjeu immédiat n'est pas la performance théorique mais la disponibilité réelle des wafers 12 pouces et la maturité des chaînes CPO, qui conditionneront l'intégration dans les systèmes d'imagerie et de calcul haute cadence.