Taille et Part du Marché des GPU à Base de Chiplets - Tendances de Croissance et Prévisions (2026 - 2031)

Tendances et Perspectives du Marché Mondial des GPU à Base de Chiplets

Échappement à la Limite de Réticule pour l'IA et le HPC

La limite de taille de réticule est devenue une contrainte de conception directe sur le marché des GPU à base de chiplets, car les principaux systèmes d'entraînement de l'IA ne peuvent plus s'appuyer uniquement sur le dimensionnement monolithique. NVIDIA a intégré cette problématique en production commerciale avec Vera Rubin, qui combine 2 chiplets de calcul de la taille d'un réticule avec 8 piles HBM4, et dont l'expédition en volume est prévue pour le second semestre 2026.^{[1]NVIDIA Corporation, "NVIDIA Vera Rubin POD, Seven Chips, Five Rack-Scale Systems, One AI Supercomputer," NVIDIA Technical Blog, nvidia.com} Intel Foundry a également déclaré que l'interconnexion EMIB 2,5D est conçue pour prendre en charge plus de 8 fois la taille du réticule en 2026 et 12 fois d'ici 2028, indiquant que le dimensionnement au niveau du boîtier remplace le dimensionnement au niveau de la puce dans les programmes GPU avancés. Ce changement favorise les entreprises capables de partitionner le calcul, la mémoire et les E/S sur plusieurs puces sans perdre en performance, en discipline de rendement ou en alignement logiciel. AMD a renforcé cette direction en liant les déploiements Helios débutant au second semestre 2026 aux GPU chiplets MI450X, confirmant que l'échappement au réticule fait désormais partie de la planification des plateformes de production plutôt que d'une voie architecturale expérimentale.

Adoption des Emballages 2,5D et 3D Centrés sur la HBM

L'intégration HBM est devenue une exigence de base pour les accélérateurs d'IA compétitifs, faisant des emballages 2,5D et 3D l'un des moteurs de croissance les plus puissants du marché des GPU à base de chiplets. TSMC a indiqué que sa capacité CoWoS est passée de 15 000 plaquettes par mois fin 2023 à 70 000-80 000 plaquettes par mois fin 2025, avec un objectif de 120 000-130 000 plaquettes par mois d'ici fin 2026. Même avec cette montée en cadence, les principaux programmes GPU dépendent encore d'une allocation anticipée de la capacité d'intégration des interposeurs et de la HBM, ce qui maintient l'accès à l'emballage comme un enjeu stratégique pour le calendrier de lancement et l'exécution des commandes clients. Samsung a également mis en avant l'intégration hétérogène avancée et la liaison cuivre hybride dans sa feuille de route pour les structures multi-puces denses, ce qui soutient l'évolution vers un couplage plus étroit entre GPU et mémoire. Il en résulte un marché des GPU à base de chiplets où la disponibilité de l'emballage détermine désormais la compétitivité des produits presque autant que l'accès aux nœuds logiques.

Réduction des Coûts NRE aux Nœuds Avancés par la Réutilisation de la PI

Le marché des GPU à base de chiplets bénéficie également de coûts de redéveloppement réduits lorsque les fournisseurs réutilisent des blocs validés sur plusieurs générations de produits. Les puces d'E/S stables, les structures SerDes et les contrôleurs de mémoire peuvent rester en place tandis que seul le chiplet de calcul migre vers un nouveau nœud, réduisant la requalification complète du système requise à chaque cycle. Ce modèle de réutilisation est d'autant plus important que les nœuds de procédé deviennent plus coûteux, car il permet aux fournisseurs de préserver la continuité de la plateforme tout en améliorant la densité de calcul là où cela compte le plus. Cadence a indiqué que la prise en charge d'UCIe 3.0 est désormais intégrée dans son flux d'implémentation physique, réduisant une partie de la surcharge de conception associée à l'intégration modulaire des puces. À mesure que ces flux de travail arrivent à maturité, l'argument économique pour le marché des unités de traitement graphique (GPU) à base de chiplets s'étend au-delà des plus grands programmes hyperscalers vers un ensemble plus large de conceptions d'accélérateurs d'entreprise et spécialisés.

Demande de la 5G, du Nuage et des Réseaux pour le Silicium Désagrégé

La demande provenant de l'infrastructure en nuage, du traitement télécom et de l'IA distribuée stimule l'adoption de conceptions GPU modulaires sur le marché des GPU à base de chiplets. La direction de la plateforme 2026 de NVIDIA continue de lier les gains de performance à des systèmes à l'échelle du rack plus grands, une bande passante mémoire plus élevée et des configurations multi-puces, ce qui soutient une utilisation plus large des blocs de calcul désagrégés. Dans ces environnements, les chiplets facilitent l'ajustement du calcul, de la mémoire et de la connectivité pour différentes exigences de rack, de périphérie et de réseau sans avoir à reconcevoir un dispositif monolithique complet. La même flexibilité est importante dans les environnements industriels et télécom, où les limites de puissance, le facteur de forme, la latence et les conditions environnementales varient davantage que dans les clusters d'entraînement centralisés. À mesure que les modèles de déploiement s'étendent au-delà des centres de données hyperscale, le marché adressable des GPU à base de chiplets continue de s'élargir.

Goulots d'Étranglement Thermiques et de Distribution d'Alimentation dans les Boîtiers GPU Denses

Les limites thermiques et de distribution d'alimentation restent le problème d'exécution le plus difficile sur le marché des GPU à base de chiplets, d'autant plus que la puissance des boîtiers d'accélérateurs d'IA dépasse les niveaux que le refroidissement par air conventionnel peut soutenir efficacement. Semiconductor Engineering a rapporté que les boîtiers d'accélérateurs d'IA intégrant 4 piles HBM ou plus dépassent désormais 1 kW par dispositif, ce qui accroît les exigences en matière de refroidissement, d'intégrité de l'alimentation et de fiabilité à long terme sur l'ensemble de la pile de boîtiers. La même publication a également noté que la distribution d'alimentation par la face arrière peut augmenter les températures des points chauds locaux par rapport aux approches par la face avant, ajoutant une autre couche de compromis dans la conception de boîtiers d'IA denses. Ces limites n'empêchent pas l'adoption, mais elles peuvent retarder les montées en cadence, augmenter les coûts d'intégration et réduire le nombre d'équipes capables d'exécuter avec succès une co-conception thermique avancée. C'est pourquoi les gains de performance sur le marché des GPU à base de chiplets dépendent de plus en plus d'une architecture de refroidissement, d'une planification de l'alimentation et d'une disposition du boîtier travaillant ensemble dès le départ.

Interopérabilité Inter-Fournisseurs Immature et Responsabilité en Matière de PI

L'interopérabilité inter-fournisseurs reste immature sur le marché des GPU à base de chiplets, même si le soutien aux normes ouvertes die-à-die s'améliore rapidement. Le Consortium UCIe a publié la version 3.0 en août 2025, avec des débits de données de 64 GT/s, la prise en charge de l'emballage 3D, un canal sideband plus long et un téléchargement de micrologiciel standardisé, renforçant ainsi les bases techniques de l'intégration multi-fournisseurs. Même ainsi, les structures propriétaires dominent encore les revenus actuels car elles offrent une bande passante connue, une latence, des pratiques de validation et une responsabilité au sein d'écosystèmes étroitement contrôlés. Synopsys a réalisé un tape-out de PI UCIe à 64 Gbps sur une technologie 2 nm en 2025, et Cadence a ajouté la prise en charge de l'implémentation UCIe 3.0, mais la responsabilité commerciale et la responsabilité de conception dans les boîtiers multi-fournisseurs sont encore en cours d'évolution.^{[2]Cadence Design Systems, "3D-IC Test and Reliability, KGD Strategies, Access Architecture, and Failure Mode," Cadence Community Blog, cadence.com} Tant que ces flux de travail n'auront pas atteint leur maturité, certains constructeurs de systèmes continueront à privilégier les piles de chiplets à contrôle vertical plutôt que des combinaisons plus ouvertes.

*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 Type de Processeur : Les Modules Accélérateurs d'IA Élèvent le Plafond de Croissance

Les chiplets GPU dans les SoC multi-puces et les configurations adaptatives ont dominé la demande par type de processeur, avec 53,81 % de la part du marché des GPU à base de chiplets en 2025. Les chiplets GPU accélérateurs d'IA et les modules GPU hétérogènes devraient croître à un CAGR de 33,28 % jusqu'en 2031, ce qui en fait le type de processeur à la croissance la plus rapide sur le marché des GPU à base de chiplets. Cette accélération fait suite à l'évolution vers des systèmes d'entraînement nécessitant un échappement au réticule, une bande passante mémoire plus élevée et un dimensionnement modulaire plutôt qu'une puce monolithique plus grande. La plateforme Vera Rubin de NVIDIA illustre ce changement avec une architecture à double chiplet de calcul et 8 piles HBM4, dans un cycle de produit commercial visant des expéditions en volume au second semestre 2026.

Les configurations SoC multi-puces ont conservé la base la plus large car elles conviennent aux programmes d'entreprise, automobiles et grand public qui ont besoin d'un calcul modulaire sans le profil de coût complet des accélérateurs d'IA de pointe. Le mix de processeurs évolue également parce que les chiplets réutilisables permettent aux fournisseurs de conserver des structures d'E/S et de mémoire validées tout en ne mettant à jour que la puce de calcul pour un nouveau nœud. Cela est important dans les programmes avec des cycles de conception plus longs, où la discipline de qualification et la continuité de la plateforme sont aussi importantes que le débit de pointe absolu. La planification de l'infrastructure 2026 d'AMD autour du MI450X dans le système Helios montre comment les choix de processeurs sont désormais directement liés aux modèles de déploiement à l'échelle du rack sur le marché des GPU à base de chiplets.

Par Technologie d'Emballage : Le 2,5D en Tête Tandis que le 3D Gagne du Terrain

L'emballage à interposeur 2,5D et à pont représentait 47,48 % du marché des GPU à base de chiplets en 2025, maintenant sa position de principale approche d'emballage. Ce segment est resté en tête car CoWoS demeure la voie de production pratique pour les principaux programmes GPU d'IA nécessitant une mémoire à haute bande passante et un routage dense die-à-die. La feuille de route publiée par TSMC montre une forte montée en cadence de la capacité CoWoS jusqu'en 2026, confirmant à quel point cette plateforme est devenue centrale pour la commercialisation des GPU avancés. AMD a également ajouté une autre option côté offre en mai 2026 en qualifiant une interconnexion Elevated Fanout Bridge 2,5D sur panneau avec PTI, ce qui pourrait alléger la pression sur les flux conventionnels à base de plaquettes si l'exécution de la production reste stable.

L'emballage empilé 3D et à liaison hybride devrait croître à un CAGR de 33,19 % jusqu'en 2031, ce qui en fait le segment d'emballage à la croissance la plus rapide sur le marché des GPU à base de chiplets. L'attrait de l'intégration 3D provient de chemins d'interconnexion plus courts, d'un couplage mémoire plus étroit et de la capacité à augmenter la bande passante sans élargir l'empreinte du boîtier. Samsung a déclaré que sa feuille de route d'intégration hétérogène avancée inclut la liaison cuivre hybride pour les structures multi-puces denses, ce qui soutient la prochaine étape du dimensionnement des boîtiers. Sur la période de prévision, le 2,5D devrait rester le leader en volume tandis que l'emballage 3D gagne des parts dans les programmes où la densité de bande passante et l'efficacité du système justifient une complexité d'intégration plus élevée.

Par Norme d'Interconnexion : L'Élan Ouvert d'UCIe se Construit Face aux Écosystèmes Fermés

Les interconnexions die-à-die propriétaires détenaient une part de 51,74 % en 2025, maintenant les écosystèmes fermés en tête dans les déploiements haut de gamme actuels. L'interconnexion die-à-die basée sur UCIe devrait croître à un CAGR de 32,88 % jusqu'en 2031, ce qui en fait le segment d'interconnexion à la croissance la plus rapide sur le marché des GPU à base de chiplets. L'équilibre actuel reflète un compromis clair, car les structures propriétaires offrent encore une bande passante, une latence et un comportement de validation éprouvés au sein de plateformes étroitement gérées. Le Consortium UCIe a renforcé l'alternative ouverte en août 2025 en publiant la version 3.0 avec des débits de données de 64 GT/s, la prise en charge de l'emballage 3D, un canal sideband de 100 mm et un téléchargement de micrologiciel standardisé.

Les normes ouvertes deviennent également plus faciles à utiliser à mesure que l'écosystème de conception de support s'améliore pour l'implémentation, la vérification et l'emballage de la PI. Synopsys a réalisé un tape-out de PI UCIe à 64 Gbps sur une technologie 2 nm en 2025, démontrant une voie prête pour la production pour les conceptions modulaires aux nœuds avancés. Cadence a ajouté la prise en charge d'UCIe 3.0 à son flux d'implémentation physique, réduisant les obstacles pratiques pour les équipes construisant des systèmes multi-puces. Même ainsi, la migration depuis les structures propriétaires sera progressive car les choix d'interconnexion sont verrouillés tôt et restent liés aux modèles de déploiement logiciel, de validation et de plateforme complète.

Par Secteur d'Utilisation Final : L'IA en Périphérie Élargit la Base de Demande

Les centres de données et l'informatique en nuage représentaient 46,32 % du marché des GPU à base de chiplets en 2025, ce qui en fait le plus grand segment d'utilisation final. L'IA industrielle et en périphérie devrait croître à un CAGR de 33,91 % jusqu'en 2031, ce qui en fait le segment d'utilisation final à la croissance la plus rapide sur le marché des GPU à base de chiplets. La demande des hyperscalers établit encore la base de volume, car les grands clusters d'IA continuent d'absorber les GPU chiplets de pointe avec les exigences les plus élevées en matière de mémoire et d'emballage. La feuille de route 2026 de NVIDIA maintient ce centre de gravité en place grâce aux déploiements Blackwell et Vera Rubin dans les grandes infrastructures d'IA.

L'utilisation en périphérie et dans l'industrie augmente car les architectures à chiplets permettent aux fournisseurs de dimensionner le calcul, la mémoire et les E/S pour les systèmes d'inférence à puissance limitée, plutôt que d'imposer une conception unique à chaque déploiement. Cela rend le modèle pertinent pour l'automatisation des usines, les caméras intelligentes, les nœuds de périphérie télécom et l'infrastructure de réseau privé qui fonctionnent avec des limites thermiques et de facteur de forme plus strictes. La voie automobile et de la mobilité reste plus progressive car les exigences de certification de fiabilité et de sécurité fonctionnelle ajoutent des travaux de qualification à l'intégration des chiplets. Le Consortium UCIe a inclus des fonctionnalités de fiabilité et de surveillance de l'état axées sur l'automobile dans la version 1.1, permettant une utilisation plus large des architectures de puces modulaires au-delà des systèmes de centres de données centralisés. L'écosystème Open Chiplet Atlas de Tenstorrent montre également que la base d'accélérateurs plus large teste des modèles d'approvisionnement modulaires au-delà de la lignée GPU traditionnelle.

Analyse Géographique

L'Amérique du Nord représentait 46,94 % de la part du marché des GPU à base de chiplets en 2025, ce qui en fait le plus grand marché régional. La région bénéficie de la concentration de NVIDIA, AMD, Intel, des hyperscalers, des fournisseurs d'EDA et des partenaires d'emballage avancé aux États-Unis. La collaboration de septembre 2025 entre NVIDIA et Intel sur des produits personnalisés pour centres de données et PC montre comment les décisions architecturales fondamentales et les alliances d'écosystème sont encore définies en Amérique du Nord.^{[3]NVIDIA Corporation, "NVIDIA and Intel to Develop AI Infrastructure and Personal Computing Products," NVIDIA Newsroom, nvidia.com} Intel maintient également la région forte dans les technologies d'emballage et de fonderie grâce aux feuilles de route EMIB et Foveros destinées aux systèmes d'IA haute performance.

L'Asie-Pacifique est restée la deuxième région la plus grande et la principale base de production pour le marché des GPU à base de chiplets en 2025. La région concentre la capacité CoWoS et SoIC chez TSMC, les programmes d'intégration hétérogène avancée chez Samsung, les principales chaînes d'approvisionnement HBM et les grandes opérations OSAT. La feuille de route CoWoS de TSMC et la feuille de route d'emballage avancé de Samsung montrent pourquoi l'Asie-Pacifique continue de contrôler le côté fabrication de l'assemblage GPU avancé. AMD a renforcé cette dépendance en mai 2026, lorsqu'il a annoncé plus de 10 milliards USD d'investissements dans l'écosystème taïwanais, liés à l'emballage, au développement d'interconnexions à pont et à la production Helios. Cela place l'Asie-Pacifique au centre des risques d'exécution à court terme et des opportunités à court terme pour le marché des GPU à base de chiplets.

Le Moyen-Orient et l'Afrique devraient se développer à un CAGR de 32,98 % jusqu'en 2031, ce qui en fait le segment régional à la croissance la plus rapide sur le marché des unités de traitement graphique (GPU) à base de chiplets. La croissance dans cette région est liée aux programmes d'IA souveraine, aux constructions de centres de données et aux efforts plus larges pour sécuriser l'accès local à une infrastructure de calcul avancée. L'Europe reste importante grâce à la demande en supercalcul, aux programmes de calcul automobile et aux exigences de conformité des matériaux qui affectent les choix d'emballage. L'Amérique du Sud est encore plus tôt dans l'adoption, avec une demande davantage centrée sur l'accès au calcul d'IA en nuage que sur l'approvisionnement direct en matériel GPU à base de chiplets. Ensemble, ces tendances régionales montrent un marché dirigé par le contrôle de la conception en Amérique du Nord, la profondeur de fabrication en Asie-Pacifique et une formation de nouvelle demande plus rapide au Moyen-Orient et en Afrique.