NVIDIA e Cisco anunciaram uma especificação conjunta para um novo módulo óptico conectável em 12 de outubro, chamado Ultra-Dense Small Form Factor Pluggable (USFP), projetado para transportar a carga de rede da próxima geração de fábricas de IA. De acordo com o comunicado de imprensa da NVIDIA, o USFP pretende ser o primeiro módulo a suportar sinais elétricos de 400 Gb/s por pista, permitindo capacidade total de até 12,8 Tb/s – um salto de densidade que as empresas dizem que permitirá às operadoras dimensionar estruturas Ethernet AI sem adicionar camadas de rede ou estourar seus orçamentos de energia.
O anúncio é o mais recente sinal de que a rede de data centers, há muito tempo o canal pouco glamoroso da computação em nuvem, tornou-se um campo de batalha estratégico na construção da IA. À medida que os aglomerados crescem de milhares para centenas de milhares de aceleradores, a ótica que os liga molda agora tanto a economia como a física da IA em grande escala. Para um contexto mais amplo de como os fornecedores de infraestrutura estão se reposicionando para a era da agência, nossa seção de notícias sobre IA acompanha os movimentos à medida que ocorrem.
O que o USFP realmente muda
Os módulos conectáveis de alto desempenho atuais funcionam em grande parte a 200 Gb/s por via elétrica. O USFP dobra isso para 400 Gb/s por pista, mantendo o formato conectável que as operadoras sabem como implantar e atender. De acordo com os números publicados pela NVIDIA, o USFP oferece 4x mais largura de banda e densidade do painel frontal em comparação com módulos de 200 Gb/s por pista, com aproximadamente 1,3x a eficiência energética – o que significa mais dados movidos por watt.
Essa combinação aborda um problema complexo no projeto de fábricas de IA. Quando um switch atinge sua capacidade de porta, a única maneira de adicionar mais computação é adicionar outra camada de switches e links ópticos, o que aumenta a latência, o custo de capital e o consumo de energia em cada camada. Ao duplicar a contagem de pistas e a largura de banda por pista, o USFP permite que mais endpoints de 1,6 Tb/s se conectem através da mesma área de comutação, adiando o ponto em que as operadoras devem comprar uma saída do congestionamento com mais níveis.
“Construir as maiores fábricas de IA do mundo começa com repensar as menores conexões”, disse Gilad Shainer, vice-presidente sênior da NVIDIA, no anúncio.
Dezesseis pistas em uma área do tamanho de OSFP
Os primeiros transceptores planejados baseados em USFP incluirão 16 pistas full-duplex em um espaço do tamanho de um módulo OSFP – o formato robusto já comum em implantações de cluster de IA – suportando switches e SuperNICs. A NVIDIA afirma que o design pode se expandir para 32 pistas e além no futuro, o que aumentaria a capacidade por módulo muito além do limite atual.
Mecanicamente, a maior densidade de sinal exigiu um novo pensamento de conector: o USFP usa um conector de matriz bidimensional com um design de inserção em duas etapas, preservando a capacidade de manutenção do painel frontal que torna a óptica conectável preferível às alternativas soldadas. “Os construtores de IA precisam de uma arquitetura de interconexão que possa escalar o desempenho sem prendê-los a um modelo operacional mais complexo”, disse Bill Gartner, vice-presidente sênior e gerente geral de sistemas ópticos e ópticos da Cisco, enfatizando que a colaboração visava preservar “a capacidade de manutenção, a flexibilidade de implantação e a simplicidade operacional da óptica conectável”.
Uma peça de ecossistema, não apenas um módulo
A NVIDIA e a Cisco estão explicitamente enquadrando o USFP como um esforço aberto e de vários fornecedores: a TE Connectivity e a Amphenol já estão trabalhando com as duas empresas para construir um ecossistema de hardware de múltiplas fontes em torno da especificação. Isso é importante porque as ópticas conectáveis só têm sucesso como padrão – as operadoras as compram às dezenas de milhares, e nenhum fornecedor pode fornecer (ou precificar) esse volume sozinho.
A abordagem multifonte também reduz o risco para os fabricantes de switches e hiperscaladores que consideram a adoção. Se os transceptores USFP estiverem disponíveis em vários fornecedores, o módulo poderá seguir a mesma trajetória das gerações conectáveis anteriores: rápido declínio de custos, ampla interoperabilidade e deslocamento gradual de interconexões proprietárias ou soldadas nas camadas de borda da rede.
O poder é o novo gargalo
As reivindicações de eficiência energética merecem atenção especial. O objetivo declarado da NVIDIA para o USFP é reduzir “a participação da rede no orçamento geral de energia da fábrica de IA” – um reconhecimento de que, à medida que as densidades de computação aumentam, o custo de energia da movimentação de dados está competindo com o custo de energia da computação. Cada gigabit movido entre racks custa watts e, em escala de fábrica de IA, esses watts se traduzem diretamente em conexões de rede e despesas operacionais restritas.
O anúncio da óptica não chegou de forma isolada. No mesmo dia, a NVIDIA disse que está abrindo seus projetos de arquitetura de rack Vera Rubin para a comunidade do Open Compute Project, e a cobertura da SiliconANGLE e Wccftech descreveu simplificações radicais nas bandejas de computação – removendo cabos, mangueiras e ventiladores – juntamente com o trabalho óptico da Cisco. FourWeekMBA relatou que Meta está adotando a plataforma Spectrum-6 Ethernet da NVIDIA. Juntos, os movimentos esboçam um impulso coordenado: abrir os designs físicos, densificar a óptica e fazer da Ethernet a estrutura preferida para IA em hiperescala.
O que assistir
USFP é uma especificação com produtos planejados, não com hardware de envio – a linguagem da NVIDIA (“primeiros transceptores planejados baseados em USFP”) deixa o cronograma deliberadamente vago. As métricas a serem observadas são a adoção por fornecedores de switches além da Cisco, o preço do transceptor em relação às peças de 200 Gb por pista e se a sinalização elétrica de 400 Gb/s por pista atende às suas metas de confiabilidade em volume.
Se isso acontecer, o USFP poderá fazer pelas redes da era da IA o que as sucessivas gerações de QSFP fizeram pelos data centers em nuvem: estabelecer uma cadência de interconexão de mercadorias sobre a qual toda a indústria se baseia. E em um mercado onde a estrutura NVLink proprietária da NVIDIA tem sido um argumento chave, um padrão conectável aberto e de alta densidade – de coautoria com a Cisco, o maior fornecedor de redes – também é uma afirmação competitiva sobre como as fábricas de IA devem ser construídas.
