Le réseau constitue un goulet d’étranglement pour les infrastructures IA. Sur la partie câblage, les fournisseurs sont confrontés à un choix cornélien, « des liaisons en cuivre traditionnelles économes en énergie et fiables, mais leur portée est limitée à de très courtes distances [1 à 2 mètres en 800G] ou des liaisons par fibre optique peuvent atteindre plusieurs dizaines de mètres [jusqu'à 50 mètres en 800G], mais elles consomment beaucoup plus d'énergie et leur taux de panne est jusqu'à 100 fois supérieur à celui du cuivre », souligne Microsoft Research. Ce dernier a présenté en septembre dernier son projet baptisé Mosaic, qui s’appuie sur la technologie microLED comme source de lumière à la place du laser utilisé dans les fibres optiques pour atteindre une distance de 50 mètres (en 800G) avec une fiabilité proche de celle du cuivre. Ces microLED peuvent être modulées à plusieurs Gbit/s et les chercheurs indiquent qu’ « une liaison Mosaic de 800 Gbit/s peut être réalisée avec un réseau de 20 × 20 microLED, qui tient sur une puce de silicium de moins de 1 mm × 1 mm » . Les experts ont du cependant relever quelques défis comme le fait que les LED sont une source de lumière moins pure que les lasers, avec un faisceau et un spectre plus large. Ils ont réussi à coupler les microLED avec des lentilles optiques et un boîtier pour le traitement du signal. Par ailleurs, sur le câblage, ils ont misé sur la fibre utilisée dans les équipements d’imagerie médicale « capable de gérer le multiplexage de nombreux canaux au sein d'une seule fibre ». Selon eux, Mosaic consommera environ 50% d’énergie en moins que les fibres traditionnelles. Microsoft vient d’annoncer qu’il avait noué un partenariat avec Mediatek pour accélérer les expérimentations.

Une complémentarité avec Hollow Core Fiber

Mosaic a fait son apparition aux côtés de la technologie Hollow Core Fiber (HCF), une technologie complémentaire que Microsoft déploie déjà à l'échelle mondiale. Elle utilise une fibre à noyau ou à cœur creux qui offre une transmission des données jusqu’à 47% plus rapide et une latence réduite de 33% par rapport à la fibre classique. Dans un blog, Frank Rey, directeur général d’Azure Hyperscale Networking chez Microsoft a expliqué que les deux technologies étaient complémentaires. la HCF pour les liaisons longue distance entre centres de données, et Mosaic pour la connectivité des GPU et des serveurs au sein des installations. Les microLED apporter l’efficacité et elles ont un impact direct sur la consommation d’énergie des datacenters, précise-t-il.

Selon IDC, l'électricité représente 46 % des dépenses totales des centres de données d'entreprise et 60 % de celles des installations des fournisseurs de services. Le cabinet d’études prévoit que la consommation énergétique des datacenters IA augmentera à un taux de croissance annuel composé de 44,7 % pour atteindre 146 térawattheures d'ici 2027. « L'alimentation électrique est aujourd'hui le principal goulot d'étranglement », a déclaré Neil Shah, vice-président chargé de la recherche et partenaire chez Counterpoint Research, lors d'une interview. « L'utilisation par Microsoft de MicroLED peu coûteuses pourrait permettre de maîtriser le goulot d'étranglement thermique au sein des centres de données IA très gourmands en énergie, réduisant ainsi le coût total de possession pour les hyperscalers et, à terme, pour les DSI qui louent l'infrastructure. »

Contexte concurrentiel, et questions d’échelle

Mosaic fait son entrée sur un marché très concurrentiel. Nvidia et Broadcom prônent les optiques co-emballées (CPO) comme solution privilégiée pour réduire la consommation d’énergie des interconnexions, les commutateurs CPO de Nvidia promettant une consommation d’énergie jusqu’à 3,5 fois inférieure à celle des émetteurs-récepteurs enfichables et dont la commercialisation est prévue pour 2026. « Mais la technologie CPO repose sur les lasers, actuellement en pénurie, les ruptures dans la chaîne d’approvisionnement devant persister jusqu’en 2027 », comme l’a souligné Naresh Singh, analyste et directeur senior chez Gartner, lors d’un entretien. « La technologie MicroLED peut constituer une bonne alternative dans ce contexte », a-t-il ajouté, tout en faisant remarquer que la normalisation était un obstacle à une adoption plus large. Les interconnexions optiques traditionnelles ont bénéficié d’accords multisources (MSA) qui définissent les normes industrielles pour les émetteurs-récepteurs et les modules. « Les offres d’interconnexion récentes doivent viser une certaine normalisation pour favoriser une adoption plus rapide et durable », a avancé M. Singh, citant l’Open CPX MSA, une initiative visant à normaliser les moteurs optiques CPO, comme un pas dans cette direction.

Cependant, selon M. Shah, de Counterpoint Research, la technologie Mosaic est confrontée à ses propres défis : la dispersion chromatique pourrait limiter sa portée effective ; le câblage spécialisé et les modifications de conception des racks entraînent des coûts supplémentaires par rapport aux composants MicroLED ; et sans l’adhésion de Nvidia ou d’AMD, l’évolutivité reste incertaine. Le plafond de bande passante constitue également un risque. « Le point idéal actuel de Mosaic se situe entre 400G et 800G, et d’ici à sa fenêtre de déploiement prévue pour 2027-2028, le secteur pourrait avoir évolué vers des objectifs de 1,6T ou 3,2T », a souligné l’analyste. « Si les MicroLED offrent des avantages considérables en termes de consommation d'énergie, de nombreux autres facteurs pourraient toutefois freiner leur adoption à grande échelle », a-t-il pointé. « Mais une certaine hétérogénéité pourrait encore être envisageable si un ou deux acteurs majeurs les intégraient à leur gamme de produits, peut-être en remplaçant le cuivre plutôt que la photonique sur silicium ou le CPO. »