NVIDIA y Cisco anunciaron una especificación conjunta para un nuevo módulo óptico enchufable el 12 de octubre, llamado Ultra-Dense Small Form Factor Pluggable (USFP), diseñado para soportar la carga de red de la próxima generación de fábricas de IA. Según el comunicado de prensa de NVIDIA, se pretende que USFP sea el primer módulo que admita señales eléctricas de 400 Gb/s por carril, lo que permitirá una capacidad total de hasta 12,8 Tb/s, un salto de densidad que, según las compañías, permitirá a los operadores escalar estructuras de inteligencia artificial de Ethernet sin agregar niveles de red ni aumentar sus presupuestos de energía.
El anuncio es la última señal de que las redes de centros de datos, que durante mucho tiempo fueron las poco glamorosas conexiones de la computación en la nube, se han convertido en un campo de batalla estratégico en el desarrollo de la IA. A medida que los grupos crecen de miles a cientos de miles de aceleradores, la óptica que los conecta ahora da forma tanto a la economía como a la física de la IA a escala. Para conocer el contexto más amplio de cómo los proveedores de infraestructura se están reposicionando para la era de la agencia, nuestra sección de noticias sobre IA sigue los movimientos a medida que se concretan.
Lo que realmente cambia la USFP
Los módulos enchufables de alto rendimiento actuales funcionan en gran medida a 200 Gb/s por línea eléctrica. USFP duplica esa cifra a 400 Gb/s por carril y al mismo tiempo mantiene el factor de forma conectable que los operadores saben cómo implementar y mantener. Según las cifras publicadas por NVIDIA, USFP ofrece 4 veces el ancho de banda y la densidad del panel frontal en comparación con los módulos de 200 Gb/s por carril, con aproximadamente 1,3 veces la eficiencia energética, lo que significa más datos movidos por vatio.
Esa combinación aborda un problema complejo en el diseño de fábricas de IA. Cuando un conmutador alcanza su capacidad de puerto, la única forma de agregar más computación es agregar otra capa de conmutadores y enlaces ópticos, lo que aumenta la latencia, el costo de capital y el consumo de energía con cada nivel. Al duplicar tanto el número de carriles como el ancho de banda por carril, USFP permite que más puntos finales de 1,6 Tb/s se conecten a través de la misma huella de conmutación, posponiendo el punto en el que los operadores deben comprar su salida de la congestión con más niveles.
"La construcción de las fábricas de IA más grandes del mundo comienza con repensar las conexiones más pequeñas", dijo en el anuncio Gilad Shainer, vicepresidente senior de NVIDIA.
Dieciséis carriles en una huella del tamaño de OSFP
Los primeros transceptores basados en USFP planificados incluirán 16 carriles full-duplex en un espacio del tamaño de un módulo OSFP (el factor de forma de caballo de batalla que ya es común en las implementaciones de clústeres de IA) y admitirán tanto conmutadores como SuperNIC. NVIDIA dice que el diseño puede expandirse a 32 carriles y más en el futuro, lo que llevaría la capacidad por módulo mucho más allá del techo actual.
Mecánicamente, la mayor densidad de señal requirió una nueva idea del conector: USFP utiliza un conector de matriz bidimensional con un diseño de inserción de dos pasos, preservando la capacidad de servicio del panel frontal que hace que las ópticas enchufables sean preferibles a las alternativas soldadas. "Los creadores de IA necesitan una arquitectura de interconexión que pueda escalar el rendimiento sin encerrarlos en un modelo operativo más complejo", dijo Bill Gartner, vicepresidente senior y gerente general de sistemas ópticos y óptica de Cisco, enfatizando que la colaboración tenía como objetivo preservar "la capacidad de servicio, la flexibilidad de implementación y la simplicidad operativa de la óptica conectable".
Un juego de ecosistema, no solo un módulo
NVIDIA y Cisco están enmarcando explícitamente la USFP como un esfuerzo abierto de múltiples proveedores: TE Connectivity y Amfenol ya están trabajando con las dos compañías para construir un ecosistema de hardware de múltiples fuentes en torno a la especificación. Esto es importante porque las ópticas enchufables solo tienen éxito como estándares: los operadores las compran por decenas de miles y ningún proveedor puede suministrar (o fijar el precio) por sí solo a ese volumen.
El enfoque de múltiples fuentes también reduce el riesgo para los fabricantes de conmutadores y los hiperescaladores que consideran su adopción. Si los transceptores USFP están disponibles a través de múltiples proveedores, el módulo puede seguir la misma trayectoria que las generaciones conectables anteriores: rápida disminución de costos, amplia interoperabilidad y desplazamiento gradual de interconexiones patentadas o soldadas en los niveles de borde de la red.
El poder es el nuevo cuello de botella
Las afirmaciones sobre eficiencia energética merecen especial atención. El objetivo declarado de NVIDIA para la USFP es reducir "la participación de las redes en el presupuesto general de energía de la fábrica de IA", un reconocimiento de que a medida que aumentan las densidades de computación, el costo de energía de mover datos compite con el costo de energía de la computación. Cada gigabit que se mueve entre bastidores cuesta vatios y, a escala de fábrica de IA, esos vatios se traducen directamente en conexiones de red limitadas y gastos operativos.
El anuncio de la óptica no llegó de forma aislada. El mismo día, NVIDIA dijo que estaba abriendo sus diseños de arquitectura de rack Vera Rubin a la comunidad Open Compute Project, y la cobertura de SiliconANGLE y Wccftech describió simplificaciones radicales en las bandejas de computación (eliminando cables, mangueras y ventiladores) junto con el trabajo de óptica de Cisco. FourWeekMBA informó que Meta está adoptando la plataforma Ethernet Spectrum-6 de NVIDIA. En conjunto, los movimientos esbozan un impulso coordinado: abrir los diseños físicos, densificar la óptica y hacer de Ethernet el tejido elegido para la IA a hiperescala.
Qué mirar
USFP es una especificación con productos planificados, no con envío de hardware: el lenguaje de NVIDIA ("primeros transceptores basados en USFP planificados") deja la línea de tiempo deliberadamente vaga. Las métricas a tener en cuenta son la adopción por parte de proveedores de conmutadores más allá de Cisco, el precio de los transceptores en relación con las piezas de 200 G por carril y si la señalización eléctrica de 400 Gb/s por carril cumple con sus objetivos de confiabilidad en volumen.
Si cumple, USFP podría hacer para las redes de la era de la IA lo que las sucesivas generaciones de QSFP hicieron para los centros de datos en la nube: establecer una cadencia de interconexión de productos básicos sobre la que se basa toda la industria. Y en un mercado donde la estructura NVLink patentada por NVIDIA ha sido un argumento clave, un estándar abierto y conectable de alta densidad (en coautoría con Cisco, el mayor proveedor de redes) es también una declaración competitiva sobre cómo se deben construir las fábricas de IA.
