NVIDIA e Cisco hanno annunciato il 12 ottobre una specifica congiunta per un nuovo modulo ottico collegabile, chiamato Ultra-Dense Small Form Factor Pluggable (USFP), progettato per sostenere il carico di rete della prossima generazione di fabbriche di intelligenza artificiale. Secondo il comunicato stampa di NVIDIA, USFP è destinato a essere il primo modulo a supportare segnali elettrici da 400 Gb/s per corsia, consentendo una capacità totale fino a 12,8 Tb/s: un salto di densità che, secondo le aziende, consentirà agli operatori di scalare i tessuti AI Ethernet senza aggiungere livelli di rete o aumentare i loro budget energetici.
L’annuncio è l’ultimo segnale che la rete di data center, a lungo l’impianto poco affascinante del cloud computing, è diventata un campo di battaglia strategico nello sviluppo dell’intelligenza artificiale. Man mano che i cluster crescono da migliaia a centinaia di migliaia di acceleratori, l’ottica che li collega ora modella sia l’economia che la fisica dell’IA su larga scala. Per il contesto più ampio di come i fornitori di infrastrutture si stanno riposizionando per l’era degli agenti, la nostra sezione di notizie sull’intelligenza artificiale segue le mosse man mano che arrivano.
Cosa cambia effettivamente l'USFP
Gli attuali moduli collegabili ad alte prestazioni funzionano in gran parte a 200 Gb/s per linea elettrica. USFP lo raddoppia portandolo a 400 Gb/s per corsia mantenendo il fattore di forma collegabile che gli operatori sanno come implementare e gestire. Secondo i dati pubblicati da NVIDIA, USFP offre 4 volte la larghezza di banda e la densità del pannello frontale rispetto ai moduli da 200 Gb/s per corsia, con un'efficienza energetica di circa 1,3 volte, il che significa più dati spostati per watt.
Questa combinazione risolve un problema aggravante nella progettazione delle fabbriche di intelligenza artificiale. Quando uno switch raggiunge la capacità delle porte, l'unico modo per aggiungere ulteriore elaborazione è aggiungere un altro livello di switch e collegamenti ottici, che aumentano la latenza, il costo di capitale e il consumo energetico a ogni livello. Raddoppiando sia il numero di corsie che la larghezza di banda per corsia, USFP consente a più endpoint da 1,6 Tb/s di connettersi attraverso lo stesso ingombro di commutazione, posticipando il punto in cui gli operatori devono acquistare la via d'uscita dalla congestione con più livelli.
"La costruzione delle più grandi fabbriche di intelligenza artificiale del mondo inizia con il ripensamento delle connessioni più piccole", ha affermato Gilad Shainer, vicepresidente senior di NVIDIA, nell'annuncio.
Sedici corsie in un ingombro pari a quello di un OSFP
I primi ricetrasmettitori pianificati basati su USFP racchiuderanno 16 corsie full-duplex in un ingombro delle dimensioni di un modulo OSFP (il fattore di forma del cavallo di battaglia già comune nelle implementazioni di cluster AI) supportando sia switch che SuperNIC. NVIDIA afferma che il progetto potrà espandersi a 32 corsie e oltre in futuro, il che spingerebbe la capacità per modulo ben oltre il limite attuale.
Dal punto di vista meccanico, la maggiore densità di segnale ha richiesto una nuova concezione dei connettori: USFP utilizza un connettore array bidimensionale con un design di inserimento in due fasi, preservando la funzionalità del pannello frontale che rende le ottiche collegabili preferibili alle alternative saldate. "I costruttori di intelligenza artificiale hanno bisogno di un'architettura di interconnessione in grado di scalare le prestazioni senza vincolarle in un modello operativo più complesso", ha affermato Bill Gartner, vicepresidente senior e direttore generale dei sistemi ottici e dell'ottica di Cisco, sottolineando che la collaborazione era finalizzata a preservare "la manutenibilità, la flessibilità di implementazione e la semplicità operativa delle ottiche collegabili".
Un gioco di ecosistema, non solo un modulo
NVIDIA e Cisco stanno esplicitamente inquadrando l'USFP come uno sforzo aperto e multi-vendor: TE Connectivity e Amphenol stanno già lavorando con le due società per costruire un ecosistema hardware multi-source attorno alla specifica. Ciò è importante perché le ottiche collegabili hanno successo solo come standard: gli operatori le acquistano a decine di migliaia e nessun singolo fornitore può fornire (o prezzare) quel volume da solo.
L’approccio multi-fonte riduce anche il rischio per i produttori di switch e gli hyperscaler che valutano l’adozione. Se i ricetrasmettitori USFP sono disponibili da più fornitori, il modulo può seguire la stessa traiettoria delle precedenti generazioni collegabili: rapido calo dei costi, ampia interoperabilità e graduale sostituzione delle interconnessioni proprietarie o saldate ai livelli periferici della rete.
Il potere è il nuovo collo di bottiglia
Le affermazioni sull’efficienza energetica meritano particolare attenzione. L'obiettivo dichiarato di NVIDIA per l'USFP è quello di ridurre "la quota della rete nel budget energetico complessivo della fabbrica di intelligenza artificiale" - un riconoscimento che con l'aumento della densità di elaborazione, il costo energetico dello spostamento dei dati è in competizione con il costo energetico dell'elaborazione. Ogni gigabit spostato tra i rack costa watt e, su scala industriale, tali watt si traducono direttamente in connessioni di rete limitate e spese operative.
L'annuncio dell'ottica non è arrivato isolato. Lo stesso giorno, NVIDIA ha dichiarato che aprirà i suoi progetti di architettura rack Vera Rubin alla comunità Open Compute Project, e la copertura di SiliconANGLE e Wccftech ha descritto semplificazioni radicali ai vassoi di elaborazione, eliminando cavi, tubi e ventole, insieme al lavoro dell'ottica Cisco. FourWeekMBA ha riferito che Meta sta adottando la piattaforma Ethernet Spectrum-6 di NVIDIA. Insieme, le mosse delineano una spinta coordinata: aprire i progetti fisici, densificare l’ottica e rendere Ethernet il tessuto preferito per l’intelligenza artificiale su iperscala.
Cosa guardare
USFP è una specifica con prodotti pianificati, non hardware di spedizione: il linguaggio di NVIDIA ("primi ricetrasmettitori basati su USFP pianificati") lascia la sequenza temporale deliberatamente allentata. I parametri da tenere d'occhio sono l'adozione da parte dei fornitori di switch oltre a Cisco, i prezzi dei ricetrasmettitori relativi ai componenti da 200 Gb/s per corsia e se la segnalazione elettrica da 400 Gb/s per corsia soddisfa i suoi obiettivi di affidabilità in termini di volume.
Se dovesse funzionare, USFP potrebbe fare per le reti dell’era dell’intelligenza artificiale ciò che le successive generazioni di QSFP hanno fatto per i data center cloud: stabilire una cadenza di interconnessione delle materie prime su cui si basa l’intero settore. E in un mercato in cui la struttura NVLink proprietaria di NVIDIA è stata un argomento chiave, uno standard aperto e collegabile ad alta densità – scritto in collaborazione con Cisco, il più grande fornitore di reti – è anche una dichiarazione competitiva su come dovrebbero essere costruite le fabbriche di intelligenza artificiale.
