【導讀】NVIDIA 與思科聯合公布 USFP 超密集小型可插拔模塊方案，這是業界首款支持單通道 400Gb/s 電信號的可插拔光模塊。USFP 外形尺寸接近 OSFP，單模塊帶寬最高可達 12.8 Tb/s，相比單通道 200Gb/s 模塊，帶寬密度提升 4 倍，能效提升 1.3 倍。雙方聯合 TE Connectivity、Amphenol 共建硬件生態，計劃推出開放行業規范。新模塊沿用成熟的數據中心部署模式，不用大規模改造基礎設施，就能提升 AI 工廠交換機端口密度，在不增加網絡層級的前提下接入更多計算節點。
隨著 AI 模型的發展和推理需求的增長，AI 工廠必須在管理網絡復雜性、功耗和成本的同時，連接更多計算系統。提高每瓦特和每臺交換機的數據傳輸量，有助于運營商更好地利用其基礎設施投資。
擴展 AI 工廠需要提升單連接的帶寬并增加交換機的連接數量。當交換機達到容量上限時，若進一步擴展網絡可能需要增加交換機層和光鏈路，進而導致延遲升高、功耗增加和成本上漲。
USFP 專為 AI 工廠搭建設計，支持以太網 AI 網絡從單通道 200Gb/s 擴展至單通道 400Gb/s，同時延用了已在多代數據中心網絡大規模驗證過的部署模式。借助 USFP，客戶無需對數據中心基礎設施進行徹底改造，即可采用新一代光連接技術，并滿足 AI 工作負載的高性能需求。
首批規劃中 USFP 收發器將在一個 OSFP 尺寸空間集成 16 個全雙工通道，同時支持交換機和 SuperNIC，未來能夠擴展到 32 個或更多通道。USFP 通過將通道數量與單通道帶寬雙雙翻倍，使 AI 網絡能夠在不增加網絡層的情況下連接更多 1.6 Tb/s 的終端節點。客戶借助 USFP 將實現 12.8 Tb/s 的網絡帶寬。
該模塊外形尺寸與 OSFP 模塊相當，對比單通道 200Gb/s 可插拔模塊，其帶寬和前面板帶寬密度可提升至 4 倍，能效提升約 1.3 倍。這意味著 AI 構建者可以在相同的網絡空間規格內實現更大的計算規模擴展，同時降低網絡在整體 AI 工廠功耗預算中的占比。
NVIDIA 高級副總裁 Gilad Shainer 表示：“構建全球最大的 AI 工廠，始于對最小連接方式的重新思考。NVIDIA 和思科正在構建 USFP 生態系統，重塑可插拔光模塊，更高效連接更多計算資源，為新一代 AI 工廠提供動力。”
思科光連接系統和光模塊高級副總裁兼總經理 Bill Gartner 表示：“AI 構建者需要這樣一種互連架構：既能擴展性能，又不會受制于更復雜運營模式。思科和 NVIDIA 認為，要將可插拔光模塊擴展到單通道 400Gb/s，僅在現有模塊設計上進行漸進式迭代擴展是遠遠不夠的。通過雙方合作，USFP 可提供更高層級的帶寬密度，同時保留可插拔光模塊的可維護性、部署靈活性和操作簡易性。通過采用從芯片、系統到光模塊和網絡操作系統的全棧思路，對每一層進行優化，從而滿足新一代 AI 網絡所需的性能和規模。”
每個交換機承載更多 AI 基礎架構
USFP 專為單通道 400Gb/s 的電信號打造，采用全新兩步式插入設計的二維陣列連接器。該設計可在插入模塊后對接高速觸點，減少觸點磨損，提升信號完整性，并使插入力度更可預測。該連接器技術支持未來進一步將通道數量擴展到 32 個及以上全雙工通道。此外，由于該連接器專為 400Gb/s 的性能設計，即便在單通道 200Gb/s 的速率下也能提供更出色的性能表現。
USFP 支持高達 100 瓦的功耗，且無需在收發器中使用單獨的專用嵌入式冷卻電路，從而降低了交換機的設計復雜性并提高了可靠性。依托這些功能支持更高帶寬的網絡，保留了現有可插拔收發器的成熟部署模式、可維護性和可制造性。
所有 USFP 配置均支持通過簡化信號處理來降低延遲和功耗的光學設計。兼容多種光學技術和連接距離，讓系統設計人員能夠靈活滿足獨特的 AI 工廠部署需求。
新一代 AI 工廠的硬件生態系統
NVIDIA 和思科正與 TE Connectivity 和 Amphenol 共同開發 USFP 籠座、連接器和模塊，預計未來還將有更多合作伙伴加入。這種共用的封裝規格為供應商提供了通用基礎，便于開發單通道 400Gb/s 網絡的高密度可插拔基礎設施，為 AI 工廠建造者構建穩健的生態系統。
此次合作基于 NVIDIA 和思科現有合作的基礎上，實現 NVIDIA Spectrum-X? 以太網網絡與基于思科 Silicon One 的以太網網絡無縫協同，簡化企業、新興云服務商和云的 AI 基礎設施部署。
NVIDIA 和思科計劃，通過即將推出的社區主導型多源項目，為 USFP 制定開放的行業規范。
關于思科
思科 (NASDAQ：CSCO) 是領導全球的技術供應者，致力革新企業在 AI 時代下的連接和保護方式。40 多年來，思科以安全連接世界為己任的使命始終如一。憑借行業領先的以 AI 驅動的解決方案與服務，思科幫助客戶、合作伙伴和社區釋放創新潛力、提高生產效率并增強數字韌性。思科一直秉承核心目標，致力于為所有人創造一個更加互連和包容的未來。
結論
AI 工廠持續擴容，傳統光模塊方案容易帶來網絡層數增加、延遲、功耗與成本上升等難題。USFP 通過把單通道速率提升至 400Gb/s，搭配高密度二維陣列連接器，大幅提升交換機前面板帶寬密度，同時保留可插拔模塊易維護、部署簡單的優勢。模塊支持高功耗設計、兼容多種光學方案，適配長短距離互聯。依托 NVIDIA 和思科的聯合生態，USFP 可以和 Spectrum-X、Silicon One 以太網平臺協同工作，為大規模 AI 數據中心提供更高密度、更省電的網絡互聯方案，支撐 AI 算力集群持續擴張。
