Taille et part de marché des infrastructures IA - Tendances de croissance et prévisions (2026 - 2031)

Tendances et perspectives mondiales du marché des infrastructures IA

Délais d'attente élevés pour les GPU H100 et H200 chez les hyperscalers

NVIDIA a indiqué que les précommandes 2025 pour les appareils H100 et H200 ont triplé l'offre disponible, incitant Microsoft à réserver 80 milliards USD pour des allocations pluriannuelles et AWS à augmenter son budget d'infrastructure de 100 milliards USD jusqu'en 2028.^{[1]Microsoft Communications, "Microsoft annonce un investissement de 80 milliards USD dans les centres de données IA," Microsoft, microsoft.com} Les goulots d'étranglement de la mémoire à haute bande passante ont intensifié le déséquilibre, SK Hynix et Samsung contrôlant 95 % de la production de HBM3E. Les hyperscalers co-conçoivent désormais le conditionnement mémoire directement avec les usines, réduisant le levier de négociation des fournisseurs de GPU traditionnels. La capacité en technologie 3 nanomètres de TSMC est restée sursollicitée, prolongeant les délais de livraison des appareils au-delà de 12 mois et accélérant le pivot vers des ASIC personnalisés tels que le Google TPU v6e. Les entreprises, confrontées à des calendriers de livraison imprévisibles, louent de plus en plus des instances garanties auprès de fournisseurs cloud, même lorsque les prix à la demande dépassent 30 USD de l'heure pour des offres groupées de huit GPU.

Infrastructures réseau rapides spécifiques à l'IA (InfiniBand NDR, Ethernet 800G)

L'InfiniBand NDR fonctionnait à 400 Gbps et connectait environ 70 % des grappes d'entraînement IA en 2025, offrant une latence inférieure de 40 % à celle de l'Ethernet traditionnel.^{[2]Équipe réseau NVIDIA, "Solutions InfiniBand," nvidia.com} Cependant, les hyperscalers ont commencé à évaluer l'Ethernet 800 Gbps, le Tomahawk 5 de Broadcom et le Spectrum-X commutant le trafic à des latences compétitives avec une réduction de 25 % du coût en capital. Meta a validé les performances Ethernet en faisant évoluer son superordinateur de recherche en IA de 10 000 GPU sur des liaisons 800 Gbps, élargissant le choix des fournisseurs et érodant le verrouillage par l'InfiniBand. Les travaux de l'IEEE 802.3df sur l'Ethernet 1,6 Tbps se poursuivent, signalant une convergence accrue entre les charges de travail IA et celles des centres de données standard.

Adoption du refroidissement liquide écoénergétique

La pénétration du refroidissement liquide a atteint 18 % des baies IA en 2025, les densités de puissance ayant franchi 100 kilowatts, un seuil auquel les systèmes à air peinent à évacuer la chaleur. Les solutions directes sur puce ont réduit la consommation d'énergie des installations jusqu'à 40 % et libéré 60 % de la surface au sol par rapport aux équivalents refroidis par air. Microsoft a testé des bains d'immersion monophasés qui ont réduit les coûts d'infrastructure de refroidissement de 45 % et prévoit de déployer cette approche sur l'ensemble de ses campus hyperscale à partir de 2026. Les incitations réglementaires dans l'Union européenne, notamment les mécanismes de tarification du carbone imminents, renforcent l'adoption, tandis que les déploiements en Asie-Pacifique accusent un retard en raison des tarifs d'électricité plus bas.

Subventions gouvernementales de type CHIPS pour les usines d'IA

Les États-Unis ont alloué 52,7 milliards USD à la fabrication nationale de semi-conducteurs, en versant 8,5 milliards USD à Intel, 6,6 milliards USD à TSMC et 6,4 milliards USD à Samsung. L'Europe a adopté sa loi sur les puces d'un montant de 43 milliards EUR (47 milliards USD) afin de doubler la production régionale de plaquettes d'ici 2030. Le Japon a réservé 2 000 milliards JPY (13,5 milliards USD) pour soutenir l'usine de Kumamoto de TSMC et une feuille de route à 2 nanomètres menée par Rapidus. Les subventions accélèrent la capacité de conditionnement avancé et réduisent le risque de concentration géopolitique à Taïwan ; toutefois, l'Association des industries des semi-conducteurs prévoit un déficit de 67 000 personnes qualifiées susceptible de retarder la pleine utilisation des capacités.

Pénurie chronique de GPU de classe IA jusqu'en 2026

Les délais de livraison des cartes H200 ont dépassé 52 semaines en 2025, tandis que le carnet de commandes du MI300X d'AMD reflétait la même contrainte.^{[3]Reuters Staff, "Les commandes de puces IA de NVIDIA dépassent l'offre, les délais de livraison s'allongent," Reuters, reuters.com} La capacité de conditionnement CoWoS chez TSMC a atteint 35 000 démarrages de plaquettes par mois, bien en deçà des estimations de demande dépassant 100 000 équivalents. La mémoire à haute bande passante reste rare car chaque appareil H100 nécessite 80 Go de HBM3 empilé sur cinq couches. Les entreprises ont par conséquent retardé les déploiements à grande échelle et réorienté leurs priorités vers des architectures de modèles nécessitant moins de paramètres. Les plateformes cloud ont réagi en surapprovisionant leurs stocks, en faisant baisser les taux d'utilisation et en pratiquant des prix au comptant élevés, une tactique qui fausse les signaux d'offre et freine l'adoption du marché à court terme.

Contrôles à l'exportation liés à l'IA souveraine

Les réglementations d'octobre 2023 ont interdit l'expédition sans licence des appareils A100, H100 et H800 de NVIDIA vers la Chine. La Chine a répondu par un programme de puces de 50 milliards USD, et l'Ascend 910C de Huawei a atteint la parité avec l'A100 sur certains tests d'inférence en 2025. La loi sur l'IA de l'Union européenne ajoute entre 5 et 15 millions EUR (5,5 à 16,5 millions USD) de coûts de conformité par déploiement transfrontalier. La divergence des normes risque de créer un écosystème bifurqué et d'élever les coûts de transition pour les entreprises internationales.

*Nos prévisions considèrent les impacts des moteurs et des contraintes comme directionnels et non additifs. Les prévisions d'impact reflètent la croissance de référence, les effets de composition et les interactions entre variables.

Analyse des segments

Par offre : le logiciel progresse à mesure que l'optimisation de l'inférence supplante la puissance de calcul brute

Le matériel représentait 68,42 % des dépenses en 2025, reflétant les grappes GPU à forte intensité capitalistique, la mémoire à haute bande passante et les infrastructures NVMe qui poussent les densités de baies au-delà de 100 kilowatts. Le logiciel devrait croître à un TCAC de 16,02 % jusqu'en 2031, les entreprises mettant l'accent sur l'efficacité de l'inférence, l'observabilité des modèles et l'automatisation MLOps. Des outils comme le serveur d'inférence Triton réduisent la latence jusqu'à 50 % grâce à la quantification et à la fusion de noyaux. Les fournisseurs de systèmes regroupent désormais les cadres d'orchestration avec des tableaux de bord d'observabilité, convertissant les licences ponctuelles en abonnements. La taille du marché des infrastructures IA attribuée aux logiciels s'étend donc plus rapidement que l'investissement en capital GPU, même si les dépenses absolues en accélérateurs restent plus importantes. Les charges de travail d'entraînement resteront centrées sur les GPU, mais l'inférence se dirige déjà vers des ASIC dédiés qui réduisent le coût total de possession pour les pipelines de production. Les entreprises qui bénéficient d'un allègement des coûts réorientent les budgets libérés vers des initiatives de qualité des données et des pipelines de génération augmentée par récupération, stimulant l'adoption des intergiciels. 

Un second catalyseur est la montée des offres de grands modèles de langage en tant que service qui intègrent des garde-fous pour la sécurité du contenu et l'atténuation des biais. Les fournisseurs qui associent l'intergiciel à des modèles pré-entraînés sécurisent des revenus récurrents et renforcent la fidélisation des clients. Les éditeurs de logiciels indépendants répondent en renforçant les piles de déploiement open source, garantissant que les licences propriétaires ne compromettent pas la portabilité des modèles. La dynamique émergente élève les marges brutes des logiciels vers 75 %, bien au-dessus des niveaux de revente de matériel, soulignant pourquoi les investisseurs privilégient le code sur le silicium dans les tours de financement en phases avancées. Le marché des infrastructures IA passe donc d'un cycle de dépenses en capital à un modèle mixte où les revenus d'abonnement stabilisent les bénéfices et atténuent la volatilité liée au renouvellement du matériel.

Par déploiement : les instances cloud érodent les bastions sur site malgré les préoccupations de souveraineté

L'infrastructure sur site représentait 57,46 % des dépenses en 2025, portée par les mandats de résidence des données et les cadres sectoriels tels que la loi HIPAA. Les déploiements cloud devraient croître à un TCAC de 15,76 % à mesure que les instances AWS Trainium2 et Google TPU v6e offrent des performances multi-pétaflops à des conditions économiques favorables. La taille du marché des infrastructures IA associée aux offres cloud s'étend donc plus rapidement que les dépenses d'investissement des entreprises, en particulier à mesure que les hyperscalers standardisent la tarification à la demande par inférence. Les institutions financières qui insistaient auparavant sur l'hébergement souverain pilotent désormais des enclaves de calcul confidentiel qui maintiennent les clés de chiffrement sous le contrôle des clients, réduisant ainsi les frictions réglementaires.

Les schémas hybrides se multiplient à mesure que les entreprises entraînent des modèles sensibles sur site, puis basculent l'inférence vers des nœuds périphériques géographiques qui réduisent la latence pour les utilisateurs finaux. Les initiatives d'IA souveraine en Arabie Saoudite et aux Émirats arabes unis injectent plus de 140 milliards USD pour construire des campus hyperscale nationaux, soutenant une demande contraire pour les déploiements locaux. Les fournisseurs cloud s'adaptent à la souveraineté en proposant des régions dédiées avec des réseaux cloisonnés par juridiction, des certifications et des audits. À long terme, cependant, les cycles d'obsolescence du matériel de 18 à 24 mois font pencher la courbe des coûts vers l'infrastructure partagée, contraignant les partisans du sur site à adopter des conceptions modulaires permettant de remplacer les cartes de nœuds sans recâbler des salles entières.

Par utilisateur final : les fournisseurs de services cloud surpassent les entreprises pour consolider leurs avantages concurrentiels

Les entreprises représentaient 42,22 % de la part de marché des infrastructures IA en 2025, reflétant des cas d'usage diversifiés dans la fabrication, le commerce de détail et les services professionnels. Les fournisseurs de services cloud devraient afficher un TCAC de 15,24 % à mesure que les hyperscalers préengagent des blocs de plusieurs milliards de dollars d'accélérateurs dotés de HBM3E. Les achats en volume assurent des prix unitaires plus bas, permettant aux hyperscalers de proposer des grappes d'entraînement extensibles à des tarifs horaires encore inférieurs au coût amorti d'équivalents appartenant aux entreprises. Les agences gouvernementales et de défense adoptent des enceintes isolées et classifiées qui protègent les charges de travail sensibles tout en bénéficiant de logiciels de gestion de type cloud.

Les entreprises qui évaluent la construction par rapport à la location doivent naviguer entre le risque en capital, les pénuries de personnel et l'incertitude liée aux garanties. Une grappe privée de 1 000 GPU représente un investissement initial de 15 à 30 millions USD et devient partiellement obsolète en moins de deux ans, tandis que les modèles d'abonnement convertissent cette dépense en charges d'exploitation prévisibles. Les hyperscalers renforcent leur avantage avec des services intégrés d'étiquetage des données, de MLOps et d'ajustement fin. Les gouvernements, cependant, considèrent la souveraineté en matière d'IA comme stratégique. Le ministère de la Défense du Japon a budgétisé 500 milliards JPY (3,4 milliards USD) pour des systèmes autochtones, reflétant l'urgence géopolitique plutôt que de simples considérations de coût.

Note: Les parts de segments de tous les segments individuels sont disponibles à l'achat du rapport

Par architecture de processeur : les alternatives FPGA et ASIC défient la suprématie des GPU dans l'inférence

Les GPU contrôlaient 88,82 % des revenus de 2025 en raison de l'écosystème CUDA bien établi et des exigences de parallélisme de l'entraînement des transformeurs. Les appareils FPGA et ASIC devraient croître à un TCAC de 16,89 % à mesure que les charges de travail d'inférence privilégient l'efficacité énergétique et la latence prévisible. L'Intel Gaudi 3 offre une performance 50 % supérieure par watt par rapport au H100 pour l'inférence de transformeurs, tandis que le Cerebras WSE-3 intègre 900 000 cœurs sur une puce à l'échelle d'une plaquette adaptée aux simulations physiques. Le TPU v6e de Google fait déjà tourner l'inférence de production à 2,5 fois l'efficacité énergétique d'un GPU. 

Le marché des infrastructures IA se fragmente donc entre les GPU à usage général et les ASIC spécifiques à un domaine. Le silicium personnalisé engendre des coûts d'ingénierie non récurrents élevés, limitant la faisabilité aux hyperscalers traitant des billions de requêtes d'inférence par trimestre. Les FPGA occupent une niche intermédiaire dans les télécommunications et l'automobile, où les algorithmes évoluent rapidement et où la flexibilité de mise à niveau sur le terrain est cruciale. Les fournisseurs développent désormais des systèmes sur puce à base de chiplets interconnectés via des liaisons puce à puce comme l'UCIe, réduisant le délai de mise sur le marché et permettant des mises à niveau mémoire incrémentales. L'acquisition de propriété intellectuelle sur les interposeurs par NVIDIA et l'investissement d'AMD dans le conditionnement par chiplets signalent un avenir où les substrats modulaires dilueront la domination d'un seul fournisseur.

Analyse géographique

L'Amérique du Nord représentait 39,56 % des dépenses de 2025, soutenue par 52,7 milliards USD de subventions au titre de la loi CHIPS et par les hyperscalers qui gèrent environ 60 % de la capacité mondiale en IA. L'Association des industries des semi-conducteurs avertit d'une pénurie de 67 000 travailleurs d'ici 2030, qui pourrait ralentir la montée en puissance des usines même si les capitaux sont abondants. Le Canada positionne Toronto et Montréal comme des pôles de recherche soutenus par une politique d'immigration favorable, tandis que les questions de fiabilité du réseau électrique au Mexique freinent les grands déploiements. Le département américain de la Défense a attribué à Amazon un contrat cloud de 50 milliards USD, soulignant que les préoccupations de sécurité souveraine coexistent avec une évolution plus large vers une gestion centralisée du calcul.

L'Asie-Pacifique devrait croître à un TCAC de 16,44 % jusqu'en 2031, portée par le fonds de semi-conducteurs de 50 milliards USD de la Chine et les engagements de 15 milliards USD des hyperscalers en Inde. Alibaba a déployé 100 000 accélérateurs Huawei Ascend 910C en 2025, illustrant des progrès autochtones rapides malgré les restrictions à l'exportation. Le Japon a alloué 2 000 milliards JPY (13,5 milliards USD) pour le site de Kumamoto de TSMC et la R&D à 2 nanomètres afin de se protéger contre l'exposition géopolitique. La Corée du Sud détient 95 % de l'approvisionnement en HBM3E, un point de contrôle essentiel dans la chaîne d'approvisionnement IA. Les tarifs d'électricité élevés de l'Australie limitent l'hyperscale, mais Sydney et Melbourne attirent toujours les acteurs de la colocation à la recherche d'une connectivité résiliente aux câbles sous-marins.

La croissance de l'Europe se modère alors que la conformité à la loi sur l'IA ajoute entre 5 et 15 millions EUR (5,5 à 16,5 millions USD) de coûts supplémentaires par déploiement multinational. L'Allemagne et la France mènent les subventions aux semi-conducteurs, tandis que la Suède exploite son climat froid et son énergie hydroélectrique pour attirer les hyperscalers ; Microsoft a confirmé un campus à Stockholm de 3,2 milliards USD pour 2026. Le Royaume-Uni est confronté à des frictions post-Brexit liées aux transferts de données qui ajoutent de la latence et des contraintes juridiques aux services à l'échelle continentale. Les fonds souverains du Moyen-Orient s'engagent à hauteur de 140 milliards USD pour conjuguer avantage énergétique et ambitions en IA, soutenant des corridors de centres de données à Riyad et Abou Dhabi qui opèrent largement en dehors des régimes de contrôle des exportations occidentaux.