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辉达( NVDA-US ) 与思科( CSCO-US ) 周一(12日)宣布,联手推出新一代超高密度可插拔光模块标准USFP,首款规划产品支持单信道400Gb/s电信号,带宽密度较现有方案提升4倍,并携手TE Connectivity与安费诺(Amphenol)创建硬件生态系,力图突破AI工厂规模扩张面临的网络互联瓶颈。
随着AI模型训练与推理需求快速成长,数据中心对高速网络传输的要求持续提高。现有交换器连接端口带宽若无法跟上运算规模扩张,营运商可能被迫增加网络交换层级,不仅提高传输延迟,也将推升功耗与建置成本。
辉达与思科此次合作,正是希望通过新一代光模块架构,提高单一连接端口的数据传输能力,让AI工厂在不增加网络层级的情况下,持续扩大运算规模。
带宽密度提升4倍 传输容量上看12.8Tb/s
USFP最重要的技术突破,在于将单信道电信号传输速率由200Gb/s提高至400Gb/s,大幅提升光模块的数据传输能力。
根据规划,首款USFP产品将在与现有OSFP相同的模块尺寸内,集成16个全双工信道,实现6.4Tb/s的聚合容量,未来还可扩展至32个信道,将总容量提高至12.8Tb/s。
与同等尺寸、采用200Gb/s单信道技术的现有可插拔模块相比,USFP的带宽及前面板带宽密度均提升4倍,能源效率也提高约1.3倍。
辉达资深副总裁Gilad Shainer表示,建造全球最大的AI工厂,必须从重新思考最微小的连接开始。
除了提高传输速度,USFP也针对高密度部署的散热需求进行设计,可支持最高100瓦功耗,且不必在收发器内部集成独立冷却回路,有助于降低交换器设计复杂度,提升整体可靠性。
全新连接器设计 改善高速信号传输
为了支持单信道400Gb/s的高速传输,USFP采用全新二维数组连接器,并导入两阶段插入机制。
模块首先完成实体插入,随后高速信号触点才会接合。这项设计可减少连接器触点磨损,改善信号完整性,同时让插入力更容易预测。
新架构不仅针对400Gb/s传输需求设计,在200Gb/s单信道运作环境下,也能提供更好的信号表现,为既有系统升级提供技术基础。
思科光学系统与光组件业务资深副总裁暨总经理Bill Gartner指出,要让可插拔光模块达到单信道400Gb/s,不能只依靠现有模块设计的逐步改良,而必须集成芯片、系统、光学组件及网络操作系统,进行全面协同优化。
此外,USFP支持多种光学技术及连接距离,让数据中心业者能依照不同AI工厂的部署需求,选择适合的互联架构。
携手两大连接器厂 创建多元供应链
除了技术升级,辉达与思科也积极推动USFP供应链布局,邀请TE Connectivity与安费诺共同参与笼架、连接器及模块的研发生产。
两家公司均为连接器领域的重要供应商,加入USFP计划意味着新标准已开始创建初步的多元供应体系,未来预计还将吸引更多合作伙伴参与。
通过统一模块外形与连接器规格,不同供应商将能依循共同标准开发产品,有助于创建具备规模化生产能力及市场竞争力的供应链。
相较于共封装光学(CPO)等其他光互联技术,可插拔光模块在现场更换便利性及供应链成熟度方面具有不同优势,也让数据中心业者在设备维护与采购上保有更多弹性。
此次合作同时延续辉达Spectrum-X以太网路与思科Silicon One以太网路既有的技术协同,目标是简化企业、新兴云端服务商及主权云端客户的AI基础设施部署。
推动开放产业标准 降低AI工厂建置成本
辉达与思科计划通过即将启动、由社群主导的多源规范项目,进一步将USFP推展为开放产业标准。
此举有望降低其他厂商加入USFP生态系的门槛,促进不同供应商之间的产品互通,并让数据中心营运商在设备采购、维护与替换方面拥有更大选择空间。
对AI工厂而言,USFP的主要价值不只是提高传输速度,更在于改善整体网络架构的效率。
一方面,更高的连接端口带宽可减少因运算规模扩大而增加交换层级的需求,降低网络延迟及建置成本;另一方面,每瓦特数据传输量提高,也有助于减少网络互联在AI工厂整体功耗中的占比。
尚未公布量产时程 市场影响仍待观察
尽管USFP在传输性能、能源效率及供应链布局方面展现升级潜力,但辉达与思科目前尚未公布具体产品上市或量产时程,相关产品仍处于设计规划阶段。
未来USFP能否真正改变AI数据中心光互联市场格局,仍取决于开放标准的推进速度、合作伙伴的参与程度,以及业界对不同光互联技术路线的选择。
随着AI工厂持续朝更大规模发展,如何兼顾带宽、功耗及成本,已成为数据中心网络升级的重要课题。辉达与思科此次联手推出USFP,也为下一代高速光互联技术提供新的发展方向。