NVIDIA 與思科今日宣布推出全新超高密度小型可插拔模組 (Ultra-Dense Small Form Factor Pluggable，USFP)，支援每通道 400 Gb/s 傳輸速度，旨在協助硬體生態系為下一代採用可插拔光收發模組的 AI 工廠提供所需技術。
NVIDIA 和思科發表超高密度小型可插拔模組
隨著人工智慧 (AI) 模型規模持續成長、推論需求不斷增加，AI 工廠必須連接更多運算系統，也須同時管理網路複雜度、電力消耗與成本。每瓦電力及每台交換器可傳輸的資料量的提高，將有助於營運商更有效的運用基礎設施投資。
擴展 AI 工廠規模需要提高每個連線的頻寬，以及每台交換器可支援的連線數量。當交換器達到容量上限時，進一步擴展網路將會增加交換器層級與光學連結，進而提高延遲、電力消耗及成本。
USFP 旨在協助 AI 工廠建置業者將乙太網路 AI 網路架構從每通道 200 Gb/s 擴展至每通道 400 Gb/s，同時延續已在多代資料中心網路中經過大規模驗證的部署模式。透過 USFP，客戶無須全面翻新資料中心基礎設施，即可採用下一代光學技術，滿足 AI 工作負載的效能需求。
首批規劃採用 USFP 的光收發模組，將在與八通道小型可插拔模組 (Octal Small Form Factor Pluggable，OSFP) 相同的空間內整合 16 個全雙工通道，同時支援交換器與 SuperNIC，未來更可擴展至 32 個或更多通道。透過將通道數量及每通道頻寬同時提升一倍，USFP可讓 AI 網路架構無須增加網路層級，即可連接更多傳輸速率為 1.6 Tb/s 的端點。客戶將可透過 USFP 達到 12.8 Tb/s 的總傳輸容量。
相較於每通道 200 Gb/s 的可插拔模組，USFP 在與 OSFP 模組相當的尺寸下，提供 4 倍頻寬及前面板頻寬密度，電力效率則提升約 1.3 倍。這表示 AI 開發者可在相同網路占用空間內擴大運算規模，同時降低網路在 AI 工廠整體電力預算中的占比。
NVIDIA 網路事業資深副總裁 Gilad Shainer 表示：「打造全球最大規模的 AI 工廠，必須從重新思考最微小的連接元件開始。透過超高密度小型可插拔模組，NVIDIA 與思科正共同打造生態系，重新定義可插拔光學技術，以更高的效率連接更多運算資源，驅動下一代 AI 工廠。」
思科光學系統與光學事業部資深副總裁暨總經理 Bill Gartner 表示：「AI 開發者需要一套互連架構，能在不增加營運模式複雜度的情況下擴展效能。思科與 NVIDIA 意識到，要將可插拔光學技術擴展至每通道 400 Gb/s，不能只對現有模組設計進行漸進式改良。透過雙方合作，超高密度小型可插拔模組旨在實現更高的頻寬密度，同時保有可插拔光學模組在維護便利性、部署彈性與操作簡易性的優勢。透過涵蓋晶片、系統、光學技術到網路作業系統的全端方法，能夠最佳化每個層面，提供下一代 AI 網路所需的效能與擴展能力。」
從每台交換器獲得更多 AI 基礎設施效益
USFP 專為每通道 400 Gb/s 的電氣訊號設計，採用新型二維陣列連接器，並運用兩階段插入設計，在模組插入後才接通高速接點，藉此減少接點磨損、改善訊號完整性，並提高插入力的可預測性。這項連接器技術也讓未來能夠進一步支援 32 個或更多全雙工通道。由於連接器是專為 400 Gb/s 效能設計，因此在每通道 200 Gb/s 的運作環境下，也能提供更佳效能。
USFP 可支援最高 100 瓦的功率耗散，且無須在光收發模組內配置獨立的專用嵌入式冷卻迴路，進而降低交換器設計複雜度並提高可靠性。這些技術能力有助於打造更高頻寬的網路架構，同時保有現有可插拔光收發模組成熟的部署模式、可維護性與可製造性。
所有 USFP 配置均支援透過簡化訊號處理的光學設計，藉此降低延遲與電力消耗。此外，USFP 模組支援多種光學技術與連接距離，讓系統設計者能靈活滿足不同 AI 工廠的部署需求。
為下一代 AI 工廠建立硬體生態系
NVIDIA 和思科與泰科電子 (TE Connectivity) 和安費諾 (Amphenol) 合作，共同開發USFP模組所需的外殼、連接器及模組，預計將有更多合作夥伴加入。此共通的模組規格讓供應商能以一致的開發基礎，開發適用於每通道 400 Gb/s 網路架構的高密度可插拔基礎設施，為AI 工廠發展打造健全的硬體生態系。
此合作奠基於 NVIDIA 與思科現有合作成果，確保 NVIDIA Spectrum-X 乙太網路與採用思科 Silicon One 的乙太網路能夠無縫協同運作，簡化企業、新興雲端服務供應商及主權雲的 AI 基礎設施部署。
NVIDIA 與思科計畫透過即將展開、由社群主導的多供應商專案，為 USFP 制定開放式產業規格。
