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La óptica USFP de NVIDIA y Cisco mantiene las redes enchufables en la carrera por las fábricas de IA

hace 1 hora
15 min de lectura

NVIDIA y Cisco presentaron USFP con una promesa de densidad cuatro veces mayor, lo que abre una nueva vía para que la óptica enchufable llegue a fábricas de IA más grandes. El diseño de óptica USFP de NVIDIA y Cisco apunta a carriles eléctricos de 400Gb/s y hasta 12.8Tb/s de capacidad agregada por módulo. Sin embargo, las compañías anunciaron un plan de desarrollo, no hardware comercial ni un estándar finalizado.

Esa distinción genera la verdadera tensión. NVIDIA ya promueve la óptica coempaquetada, o CPO, que sitúa motores ópticos junto al silicio del switch para reducir las distancias de transmisión eléctrica. USFP, en cambio, mantiene el módulo óptico extraíble del switch o adaptador de red. Busca preservar un mantenimiento conocido al tiempo que aumenta la densidad de ancho de banda.

Por tanto, el anuncio representa más que otro formato de conector. Es una apuesta por que los operadores seguirán valorando módulos reemplazables y de múltiples proveedores a medida que la energía y la densidad de red se conviertan en restricciones más difíciles. Broadcom y otros proveedores avanzan simultáneamente con CPO, lo que convierte la selección de arquitectura en una cuestión competitiva vigente.

Lo que NVIDIA y Cisco anunciaron realmente

USFP es un formato de módulo óptico propuesto que combina carriles eléctricos más rápidos con una cantidad mucho mayor de carriles dentro de una huella del tamaño de OSFP.

NVIDIA y Cisco revelaron planes para Ultra-Dense Small Form Factor Pluggable, o USFP, el 12 de octubre en la Open Compute Project Global Summit de 2026. Su anuncio conjunto de USFP lo describe como un módulo de alta densidad para futuras estructuras Ethernet de IA.

Un transceptor enchufable convierte las señales eléctricas de un switch o adaptador de red en señales ópticas transportadas por fibra. Los técnicos pueden retirar y sustituir el módulo sin reemplazar el switch. Ese modelo operativo ha contribuido a que la óptica enchufable se extienda a través de varias generaciones de redes de centros de datos.

Los primeros módulos USFP previstos incorporarían 16 carriles full-duplex en una huella comparable a OSFP, un formato enchufable actual de alta capacidad. Cada carril admitiría señalización eléctrica de 400Gb/s. Cisco afirma que esa configuración ofrece 6.4Tb/s de capacidad agregada, con una ruta prevista hacia 32 carriles y 12.8Tb/s.

Estas cifras describen la arquitectura del módulo, no una única conexión Ethernet funcionando a 12.8Tb/s. El diseño puede dividir su capacidad entre varios enlaces, incluidas conexiones con switches y SuperNICs. Una SuperNIC es un adaptador de red optimizado para clústeres de computación acelerada y alto rendimiento.

En comparación con módulos enchufables de 200Gb/s por carril, NVIDIA y Cisco afirman cuatro veces más ancho de banda y densidad de ancho de banda en el panel frontal. También proyectan una eficiencia energética aproximadamente 1.3 veces mayor. Ambas comparaciones siguen siendo proyecciones de los proveedores hasta que el hardware de producción reciba pruebas independientes.

El formato físico importa porque los paneles frontales de los switches tienen un espacio limitado. Los diseños existentes no pueden añadir puertos indefinidamente a medida que cada conexión gana velocidad. Aumentar la capacidad dentro de cada módulo permite que un switch atienda más ancho de banda sin ampliar proporcionalmente su panel frontal.

Cisco y NVIDIA trabajan con TE Connectivity y Amphenol en conectores, jaulas y módulos. Estos componentes determinan cómo se conecta un transceptor mecánica y eléctricamente a su sistema anfitrión. Su participación aporta socios con experiencia en fabricación a la propuesta, pero no establece una adopción amplia en el mercado.

Las compañías también planean un proyecto comunitario y multifuente para una especificación abierta de la industria. Un acuerdo multifuente permite a proveedores competidores fabricar componentes interoperables en torno a requisitos mecánicos y eléctricos compartidos. La especificación final, la lista de colaboradores, el proceso de cualificación y el calendario de implementación no se incluyeron en el anuncio.

Esa brecha importa. Los operadores de centros de datos necesitan más que un diseño prometedor antes de comprometerse con un nuevo formato. Necesitan módulos validados, sistemas anfitriones, directrices térmicas, interfaces de gestión, fuentes secundarias y una hoja de ruta de suministro creíble.

USFP ofrece actualmente una dirección técnica y una propuesta para construir un ecosistema. Sus especificaciones anunciadas son ambiciosas, pero el mercado aún necesita ver productos terminados operando a escala.

Por qué las fábricas de IA necesitan más ancho de banda por switch

El problema inmediato no son simplemente los enlaces más rápidos. Los constructores de IA necesitan conectar más aceleradores sin añadir capas de red que consuman energía y retrasen el tráfico.

Los grandes sistemas de IA distribuyen el trabajo entre muchos aceleradores. El entrenamiento envía parámetros, gradientes y resultados intermedios entre esos dispositivos. La inferencia distribuida también mueve el estado del modelo y las solicitudes entre servidores, sistemas de almacenamiento y servicios de red.

Estas cargas de trabajo crean flujos sostenidos que difieren del tráfico empresarial convencional. Un acelerador puede permanecer inactivo mientras espera datos de otro dispositivo. Entonces, una capacidad de cómputo costosa no produce trabajo útil, incluso cuando las propias GPU funcionan correctamente.

Las redes afrontan el crecimiento aumentando la velocidad de los enlaces, añadiendo puertos o incorporando más switches. La última opción puede crear niveles adicionales de red. Cada nuevo nivel añade enlaces ópticos, silicio de switching, conversión de energía, demanda de refrigeración, trabajo de gestión y posibles puntos de congestión.

USFP aborda ese problema mediante la densidad. Duplicar la señalización eléctrica de 200Gb/s a 400Gb/s por carril aumenta la capacidad sin duplicar el número de carriles físicos. Ampliar el módulo de ocho a 16 carriles multiplica esa ganancia.

Este mecanismo explica la afirmación de una densidad cuatro veces mayor. El módulo propuesto duplica la velocidad por carril y duplica el número de carriles dentro de una huella similar a OSFP. Por tanto, ofrece cuatro veces el ancho de banda agregado asociado a los diseños actuales de ocho carriles y 200Gb/s.

Una mayor densidad en el panel frontal permitiría a los diseñadores conectar más puntos finales de 1.6Tb/s desde un solo switch. También podría reducir la necesidad de switches adicionales al ampliar una estructura de red. Menos niveles simplificarían algunas topologías y reducirían el número de conversiones ópticas entre aceleradores.

La energía es la segunda restricción. Cada vatio consumido por la red no está disponible para procesadores, memoria, refrigeración o costes generales de las instalaciones. NVIDIA y Cisco sostienen que la tecnología SerDes de 400G mejora la energía utilizada por cada bit transmitido. Los circuitos SerDes serializan y deserializan datos entre chips y enlaces de alta velocidad.

Sin embargo, una mejora de eficiencia de 1.3 veces no significa que un switch completo consuma menos energía total. Un sistema más denso puede consumir más energía absoluta mientras mueve considerablemente más datos. Los operadores deben evaluar conjuntamente la energía por bit, el calor de los módulos, el consumo del switch y la refrigeración.

La cartera de Cisco para OCP sitúa USFP junto a nuevo silicio y sistemas de switching. Cisco afirmó que su Silicon One G300 de 102.4Tb/s había entrado en fase de muestreo para clientes, mientras se enviaban los sistemas iniciales basados en G300. También anunció un chip G302 de 51.2Tb/s para sistemas top-of-rack.

Ese contexto más amplio muestra por qué la óptica no puede avanzar de forma independiente. Los circuitos integrados de aplicación específica de los switches deben exponer suficiente ancho de banda para utilizar módulos más densos. Las placas de circuito deben transportar señales más rápidas y los conectores deben preservar la integridad de la señal a 400Gb/s por carril.

La ingeniería térmica adquiere la misma importancia. Más carriles concentran actividad eléctrica y óptica en un área pequeña. Por ello, un módulo compacto necesita un diseño de refrigeración creíble, especialmente cuando muchos módulos ocupan el panel frontal de un switch.

Los constructores de IA afrontan esta restricción tanto a nivel de clúster como de instalación. Un solo rack puede necesitar conexiones densas con racks vecinos. Los despliegues mayores deben coordinar el tráfico entre filas, salas o centros de datos separados.

USFP aborda específicamente la estructura local de escalado horizontal, no cada conexión óptica de una instalación de IA. Las interconexiones de centros de datos a larga distancia utilizan tecnologías ópticas y requisitos operativos distintos. Tratar todas las redes ópticas como un único mercado ocultaría esa distinción.

La propuesta es relevante porque se centra en un cuello de botella costoso entre sistemas de cómputo. Si evita otro nivel de red, su valor va más allá del ancho de banda destacado en los titulares. Puede afectar la utilización de aceleradores, la huella física, los dominios de fallo y la energía asignada al movimiento de cada bit.

La óptica USFP de NVIDIA y Cisco desafía el impulso hacia CPO

La competencia central enfrenta la capacidad de mantenimiento de los módulos enchufables con la densidad y eficiencia prometidas por la óptica integrada junto al silicio del switch.

CPO acorta la trayectoria eléctrica entre un chip de switch y sus motores ópticos. Las señales eléctricas de alta velocidad pierden energía y calidad de señal al recorrer las placas de circuito. Acercar la conversión óptica al chip puede reducir esa carga.

Esta arquitectura resulta más atractiva a medida que aumentan las velocidades por carril. Los módulos convencionales de panel frontal exigen que las señales eléctricas viajen desde el chip del switch a través de la placa y un conector. A 400Gb/s por carril, mantener la calidad de la señal a lo largo de ese trayecto se vuelve más difícil.

Sin embargo, CPO cambia el modelo de mantenimiento. Un módulo enchufable averiado puede retirarse de la parte frontal de un switch. Un fallo que implique componentes ópticos coempaquetados puede requerir un servicio más complejo y afectar potencialmente a un conjunto mayor.

La propuesta de óptica USFP de NVIDIA y Cisco sostiene que una mejor ingeniería de módulos puede extender el modelo enchufable a la generación de 400G por carril. No niega las ventajas de eficiencia de CPO. En cambio, afirma que los operadores deberían conservar la posibilidad de elegir arquitectura.

Cisco afirma explícitamente que las redes futuras utilizarán diseños enchufables, de encapsulado cercano y coempaquetados. Su explicación del diseño USFP destaca los módulos reemplazables, las cadenas de suministro establecidas y la interoperabilidad. Ese lenguaje presenta USFP como una ruta para resolver el problema del ancho de banda, no como un reemplazo universal.

NVIDIA también impulsa la ruta competidora. Sus switches Spectrum-X Ethernet Photonics utilizan óptica coempaquetada con SerDes de 200Gb/s. NVIDIA afirma que esos sistemas ofrecen cinco veces mejor eficiencia energética y un tiempo de actividad de IA cinco veces mayor que las redes que usan transceptores tradicionales.

Esas cifras proceden de NVIDIA y no deben tratarse como referencias independientes. También comparan un sistema CPO completo con transceptores tradicionales, mientras que USFP apunta a una generación posterior de 400G por carril. Los productos y las bases de comparación no son idénticos.

Aun así, el respaldo simultáneo de NVIDIA a CPO y USFP es revelador. Sugiere que la empresa espera que las estructuras de IA se dividan según los requisitos operativos. Los clústeres más grandes pueden priorizar la integración máxima, mientras que otros despliegues pueden otorgar más valor al reemplazo en campo y a la elección de proveedores.

Broadcom añade presión desde otra dirección. La empresa ha presentado un switch Ethernet de 102.4Tb/s con CPO y un procesador digital de señales ópticas de 400G por carril. Un DSP corrige y codifica señales de alta velocidad antes de la transmisión óptica.

Broadcom afirmó que su plataforma Taurus de 400G por carril admite módulos actuales de 1.6Tb/s y sienta una base para futuros transceptores de 3.2Tb/s. Su cartera de productos para OFC muestra que el desarrollo de 400G por carril no se limita a NVIDIA y Cisco.

La competencia, por tanto, no se reduce a una empresa contra otra. Es una contienda entre modelos de infraestructura. Ambas partes necesitan SerDes de alta velocidad, componentes ópticos, encapsulado, conectividad de fibra, software de gestión y escala de fabricación.

Los módulos enchufables ofrecen sustitución modular y un modelo de adquisición conocido. Los operadores pueden homologar módulos por separado, mantener repuestos y reemplazar una unidad averiada desde el panel frontal. Un ecosistema multisuministro también puede evitar la dependencia de un único proveedor de transceptores.

CPO promete trayectorias eléctricas más cortas y una mayor integración. Puede liberar restricciones del panel frontal y mejorar la eficiencia con capacidades de conmutación muy elevadas. Sus desafíos incluyen la complejidad del encapsulado, el diseño térmico, la conexión de fibra, la gestión de láseres externos y los procedimientos de mantenimiento.

La óptica enchufable lineal, o LPO, presenta otra vía. LPO elimina o simplifica el procesamiento digital de señales dentro del módulo para reducir el consumo y la latencia. Este enfoque conserva un formato extraíble, pero puede exigir una coordinación más estrecha entre la electrónica anfitriona y la óptica.

Es probable que el mercado en general utilice más de una arquitectura. Distintos diseños pueden atender enlaces scale-up dentro de un sistema de IA, redes scale-out entre sistemas y conexiones scale-across entre instalaciones. La distancia, la topología, la política de reparación y las restricciones energéticas definirán cada decisión.

La importancia de USFP radica en evitar que la industria trate CPO como la única respuesta creíble al aumento de la velocidad por carril. Ofrece al ecosistema de módulos enchufables un formato propuesto diseñado en torno a la misma transición hacia 400G por carril.

Eso no garantiza la victoria. El formato debe llegar a producción antes de que CPO obtenga ventajas abrumadoras en densidad, coste o madurez operativa. También debe demostrar que la capacidad de sustitución sigue siendo lo bastante valiosa como para justificar trayectorias eléctricas más largas y el encapsulado del panel frontal.

La facilidad de mantenimiento es la ventaja de USFP y su prueba más difícil

USFP solo tendrá éxito si preserva una capacidad de sustitución práctica sin sacrificar la integridad de señal, la refrigeración y la interoperabilidad necesarias a 400Gb/s por carril.

La óptica enchufable tiene un atractivo operativo evidente. Cuando falla un módulo, un técnico puede identificarlo, retirarlo, instalar un reemplazo y restablecer el enlace. El chasis del switch puede seguir en servicio mientras otros puertos continúan funcionando.

Ese flujo de trabajo importa en grandes clústeres, donde los fallos de componentes son rutinarios y no excepcionales. Una red con miles de enlaces necesita procedimientos de reparación predecibles. Los operadores también necesitan telemetría que aísle un fallo en el módulo, el conector, la fibra, la placa o el silicio del switch.

USFP debe conservar esta simplicidad en condiciones físicas más exigentes. La señalización eléctrica más rápida reduce el margen frente a pérdidas, ruido, reflexiones y variaciones de fabricación. La interfaz entre módulo y host debe funcionar de forma consistente entre proveedores y lotes de producción.

El conector no es un accesorio menor. Se sitúa directamente en la trayectoria de señal de alta velocidad. Pequeñas diferencias en materiales, geometría, ensamblaje o tolerancias pueden afectar al rendimiento a 400Gb/s por carril.

TE Connectivity y Amphenol refuerzan el proyecto porque ambas empresas fabrican componentes de interconexión de alta velocidad. Su participación puede ayudar a convertir un diagrama eléctrico en un sistema de conector y jaula fabricable. Sin embargo, el anuncio no identifica productos homologados ni fechas de producción en volumen.

El comportamiento térmico plantea otra prueba. Un módulo de 16 carriles concentra una cantidad considerable de electrónica en un cuerpo compacto. Su calor debe salir del módulo sin dañar la óptica vecina ni exigir un flujo de aire poco práctico.

La eficiencia energética reclamada de 1,3 veces aborda la energía por unidad de datos. Los operadores seguirán necesitando conocer la potencia absoluta del módulo, los límites de temperatura de entrada, los requisitos de flujo de aire y el comportamiento en configuraciones completas de switch. Un módulo de laboratorio y un sistema completamente poblado afrontan condiciones distintas.

La interoperabilidad también necesita una definición más amplia que el simple ajuste físico. Un módulo puede deslizarse dentro de una jaula y aun así no funcionar correctamente con un host. La señalización eléctrica, el firmware, las interfaces de gestión, los diagnósticos, la gestión de errores y las especificaciones ópticas requieren alineación.

Por ello, el esfuerzo multisuministro propuesto es central en esta historia. NVIDIA y Cisco necesitan que participen otros fabricantes de módulos, proveedores de switches, proveedores de silicio y operadores. Sin ellos, una especificación abierta puede seguir abierta sobre el papel y funcionar como un ecosistema limitado de proveedores.

La industria también necesita consenso en torno a la señalización de 400G por carril. IEEE creó un grupo de estudio sobre esta transición durante 2026. Su trabajo público sobre carriles de 400G incluye consideraciones eléctricas, ópticas, de cobre, de encapsulado cercano y de coempaquetado.

Esa actividad de estandarización muestra que la tecnología aún avanza por las fases de definición y validación. USFP no puede resolver de forma independiente todos los requisitos de la capa física. Su desarrollo debe alinearse con el trabajo más amplio de Ethernet e interconexión.

El anuncio deja sin responder varias cuestiones prácticas. NVIDIA y Cisco no proporcionaron fechas de muestreo, fechas de producción, opciones de alcance de los módulos, límites de potencia del host, precios ni una especificación publicada. Tampoco nombraron posibles sistemas de switch que aceptarán USFP.

Ningún hyperscaler ni operador de nube de IA apareció como cliente comprometido en el anuncio. TE Connectivity y Amphenol respaldan el ecosistema de componentes, pero la participación de proveedores es distinta de la adopción por clientes. En última instancia, los compradores decidirán si la compensación por facilidad de mantenimiento justifica otro formato de módulo.

La compatibilidad con versiones anteriores necesita una interpretación cuidadosa. Cisco afirma que USFP ofrece una vía compatible con sistemas y circuitos integrados de aplicación específica basados en SerDes de 200G y 400G. Eso no significa necesariamente que los operadores puedan insertar módulos USFP en jaulas OSFP existentes.

Una huella similar no demuestra compatibilidad mecánica, eléctrica, térmica ni de software. Los operadores deberían esperar a la especificación antes de asumir que los sistemas existentes pueden actualizarse mediante un cambio de módulo.

El cálculo de densidad también merece escrutinio. Cuatro veces el ancho de banda del panel frontal es una comparación a nivel de diseño con módulos enchufables de 200G por carril. Los despliegues reales dependen de la división de enlaces, el tendido de fibra, el alcance, la radix del switch, la gestión de cables y la política ante fallos.

Además, eliminar un nivel de red no sucede automáticamente. Una topología debe ofrecer suficientes puertos y capacidad utilizable en los lugares adecuados. La sobresuscripción, el control de congestión y la ubicación de cargas de trabajo siguen influyendo en el rendimiento del clúster.

Esta incertidumbre no resta importancia a USFP. Define lo que realmente representa el anuncio. NVIDIA y Cisco han presentado una propuesta arquitectónica seria con socios de componentes creíbles, pero no un ecosistema de productos terminado.

Para los compradores, la respuesta correcta no es ni el rechazo ni el compromiso inmediato. Deberían examinar si su futura estructura de red valora más la sustitución en caliente, la diversidad de proveedores y las operaciones conocidas que la máxima integración óptica.

Qué sigue para USFP de NVIDIA y Cisco

Tres señales determinarán si USFP se convierte en una plataforma duradera o sigue siendo una propuesta de especificación atractiva.

La primera señal es la publicación de la especificación multisuministro. Debería definir dimensiones mecánicas, interfaces eléctricas, envolventes térmicas, comportamiento de gestión y requisitos de cumplimiento. El acceso público y una amplia lista de colaboradores reforzarían las afirmaciones de apertura.

La participación importa tanto como la publicación. El respaldo de fabricantes adicionales de módulos ópticos reduciría la concentración del suministro. El apoyo de proveedores de silicio para switches y fabricantes de sistemas demostraría que USFP puede extenderse más allá de los productos controlados por NVIDIA y Cisco.

La segunda señal es hardware funcional de 400G por carril. Las muestras de ingeniería deberían demostrar enlaces estables con más de un proveedor de hosts y módulos. Entre las divulgaciones útiles estarían el rendimiento de tasa de error de bits, la potencia del módulo, el comportamiento térmico, el alcance y la recuperación ante fallos.

Las pruebas independientes serán especialmente importantes. La densidad de ancho de banda cuatro veces mayor se deriva del número de carriles y la velocidad de la arquitectura. La afirmación de eficiencia de 1,3 veces necesita mediciones bajo cargas de trabajo definidas y condiciones de sistema comparables.

La tercera señal es un despliegue identificado. Un hyperscaler, neocloud u operador empresarial de IA aportaría evidencia de que el formato resuelve un problema práctico de diseño de red. Un compromiso de compra por sí solo sería menos convincente que la homologación con switches, fibras y herramientas operativas reales.

El momento de los despliegues de CPO influirá en esa decisión. NVIDIA afirma que sus sistemas Spectrum-X Ethernet Photonics ya están en producción para su plataforma Vera Rubin. El plan de red de Rubin de la empresa menciona a CoreWeave, Lambda y Oracle Cloud Infrastructure entre los primeros adoptantes de CPO.

Si esos despliegues ofrecen eficiencia y fiabilidad sin generar procedimientos de reparación difíciles, se reforzará el argumento a favor de CPO. Si la complejidad del mantenimiento ralentiza la adopción, el diseño extraíble de USFP parecerá más valioso.

El avance de Broadcom ofrecerá otro punto de referencia. El envío de sistemas con CPO maduro o componentes de 400G por carril ampliamente adoptados presionaría al grupo USFP para publicar especificaciones y calendarios de productos. Los retrasos darían más tiempo a las hojas de ruta establecidas de OSFP y CPO para consolidarse.

Los compradores también deberían observar cómo describen los proveedores los dominios de fallo. Un módulo reemplazable limita algunas reparaciones a un puerto. La óptica integrada puede afectar a un conjunto mayor, aunque la arquitectura del sistema y la redundancia pueden reducir el impacto operativo.

La decisión no dependerá solo del ancho de banda bruto. Los operadores compararán la capacidad total del switch, vatios por bit, refrigeración, gestión de fibra, tiempo de sustitución, inventario de repuestos, elección de proveedores y visibilidad del software. También considerarán con qué frecuencia se producen fallos ópticos en sistemas desplegados.

NVIDIA y Cisco han posicionado USFP como una extensión de operaciones probadas. Esa promesa se pondrá a prueba mediante detalles cotidianos, entre ellos la durabilidad del conector, el comportamiento del firmware, la consistencia del suministro y el acceso de los técnicos. Estos factores rara vez lideran los anuncios de lanzamiento, pero determinan las compras de infraestructura.

El esfuerzo de óptica USFP de NVIDIA y Cisco merece atención porque mantiene viva una elección arquitectónica real. Propone que los módulos extraíbles pueden superar la transición a 400G por carril sin renunciar a la densidad necesaria para las futuras estructuras de IA.

Su argumento más sólido es la continuidad operativa. Su mayor riesgo es que las exigencias de la física y la integración hagan esa continuidad demasiado costosa. La próxima especificación, el prototipo interoperable y el despliegue de un cliente mostrarán qué lado tiene más peso.

Los equipos de infraestructura que planifican su próxima estructura de IA deberían formular una pregunta directa: ¿qué modelo de fallo y actualización pueden operar durante años? Deberían comparar USFP, los módulos enchufables actuales, LPO y CPO frente a su topología real y sus restricciones de mantenimiento. El rendimiento destacado es solo el punto de partida. El formato que gane será el que mueva suficientes datos y, al mismo tiempo, siga siendo fabricable, mantenible y disponible a través de múltiples proveedores.

 
 

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