Ópticas USFP da NVIDIA e Cisco mantêm redes conectáveis na corrida das fábricas de IA
NVIDIA e Cisco apresentaram o USFP com uma promessa de densidade quatro vezes maior, oferecendo às ópticas conectáveis uma nova rota para fábricas de IA maiores. O design das ópticas USFP da NVIDIA e Cisco visa lanes elétricas de 400Gb/s e até 12,8Tb/s de capacidade agregada por módulo. Ainda assim, as empresas anunciaram um plano de desenvolvimento, não hardware disponível para venda nem um padrão concluído.
Essa distinção cria a verdadeira tensão. A NVIDIA já promove ópticas co-empacotadas, ou CPO, que posicionam motores ópticos ao lado do silício de comutação para reduzir as distâncias de transmissão elétrica. O USFP, por sua vez, mantém o módulo óptico removível do switch ou adaptador de rede. Ele busca preservar a manutenção conhecida enquanto aumenta a densidade de largura de banda.
Portanto, o anúncio representa mais do que outro formato de conector. É uma aposta de que os operadores continuarão a valorizar módulos substituíveis e de múltiplos fornecedores à medida que energia e densidade de rede se tornam restrições mais difíceis. Broadcom e outros fornecedores avançam simultaneamente com CPO, tornando a seleção de arquitetura uma questão competitiva atual.
O que NVIDIA e Cisco realmente anunciaram
USFP é um formato proposto de módulo óptico que combina lanes elétricas mais rápidas com um número muito maior de lanes em uma área do tamanho de um OSFP.
NVIDIA e Cisco revelaram planos para o Ultra-Dense Small Form Factor Pluggable, ou USFP, em 12 de outubro, durante o Open Compute Project Global Summit de 2026. O anúncio do USFP conjunto o descreve como um módulo de alta densidade para futuras fabrics Ethernet de IA.
Um transceptor conectável converte sinais elétricos de um switch ou adaptador de rede em sinais ópticos transportados por fibra. Técnicos podem remover e substituir o módulo sem trocar o próprio switch. Esse modelo operacional ajudou as ópticas conectáveis a se disseminarem por diversas gerações de redes de centros de dados.
Os primeiros módulos USFP planejados acomodariam 16 lanes full-duplex em uma área comparável à do OSFP, um formato conectável atual de alta capacidade. Cada lane suportaria sinalização elétrica de 400Gb/s. A Cisco afirma que essa configuração fornece 6,4Tb/s de capacidade agregada, com um caminho planejado para 32 lanes e 12,8Tb/s.
Esses números descrevem a arquitetura do módulo, não uma única conexão Ethernet operando a 12,8Tb/s. O design pode dividir sua capacidade entre vários links, incluindo conexões a switches e SuperNICs. Uma SuperNIC é um adaptador de rede otimizado para clusters de computação acelerada e alta taxa de transferência.
Em comparação com módulos conectáveis de 200Gb/s por lane, NVIDIA e Cisco afirmam oferecer quatro vezes a largura de banda e a densidade de largura de banda no painel frontal. Também projetam aproximadamente 1,3 vez mais eficiência energética. Ambas as comparações permanecem projeções dos fornecedores até que o hardware de produção receba testes independentes.
O formato físico importa porque os painéis frontais dos switches têm espaço limitado. Os designs existentes não podem simplesmente adicionar portas indefinidamente à medida que cada conexão se torna mais rápida. Aumentar a capacidade dentro de cada módulo permite que um switch atenda a mais largura de banda sem expandir proporcionalmente seu painel frontal.
Cisco e NVIDIA trabalham com TE Connectivity e Amphenol em conectores, gaiolas e módulos. Esses componentes determinam como um transceptor se conecta mecânica e eletricamente ao sistema hospedeiro. A participação delas dá à proposta parceiros experientes de fabricação, mas não estabelece ampla adoção de mercado.
As empresas também planejam um projeto liderado pela comunidade e de múltiplas fontes para uma especificação aberta do setor. Um acordo de múltiplas fontes permite que fornecedores concorrentes desenvolvam componentes interoperáveis em torno de requisitos mecânicos e elétricos compartilhados. A especificação final, a lista de colaboradores, o processo de qualificação e o cronograma de implementação não foram incluídos no anúncio.
Essa lacuna importa. Operadores de centros de dados precisam de mais do que um design promissor antes de se comprometerem com um novo formato. Eles precisam de módulos validados, sistemas hospedeiros, orientação térmica, interfaces de gerenciamento, fontes alternativas e um roteiro confiável de fornecimento.
Atualmente, o USFP oferece uma direção técnica e uma proposta de construção de ecossistema. Suas especificações anunciadas são ambiciosas, mas o mercado ainda precisa ver produtos concluídos operando em escala.
Por que fábricas de IA precisam de mais largura de banda por switch
O problema imediato não é apenas links mais rápidos. Quem constrói sistemas de IA precisa conectar mais aceleradores sem adicionar camadas de rede que consomem energia e atrasam o tráfego.
Grandes sistemas de IA dividem o trabalho entre muitos aceleradores. O treinamento envia parâmetros, gradientes e resultados intermediários entre esses dispositivos. A inferência distribuída também move estado de modelo e solicitações entre servidores, sistemas de armazenamento e serviços de rede.
Essas cargas de trabalho criam fluxos sustentados que diferem do tráfego empresarial comum. Um acelerador pode ficar ocioso enquanto espera dados de outro dispositivo. A capacidade de computação cara então não produz trabalho útil, mesmo quando as próprias GPUs operam corretamente.
As redes lidam com o crescimento aumentando a velocidade dos links, adicionando portas ou introduzindo mais switches. A última opção pode criar níveis adicionais de rede. Cada novo nível acrescenta links ópticos, silício de comutação, conversão de energia, demanda de resfriamento, trabalho de gerenciamento e possíveis pontos de congestionamento.
O USFP enfrenta esse problema por meio da densidade. Dobrar a sinalização elétrica de 200Gb/s para 400Gb/s por lane aumenta a capacidade sem dobrar o número de lanes físicas. Expandir o módulo de oito para 16 lanes amplia esse ganho.
Esse mecanismo explica a promessa de densidade quatro vezes maior. O módulo proposto dobra a velocidade das lanes e dobra a quantidade de lanes em uma área semelhante à do OSFP. Portanto, oferece quatro vezes a largura de banda agregada associada aos designs atuais de oito lanes e 200Gb/s.
Maior densidade no painel frontal permitiria que projetistas conectassem mais endpoints de 1,6Tb/s a partir de um switch. Também poderia reduzir a necessidade de switches extras ao expandir uma fabric. Menos níveis simplificariam algumas topologias e reduziriam o número de conversões ópticas entre aceleradores.
A energia é a segunda restrição. Cada watt consumido pela rede deixa de estar disponível para processadores, memória, resfriamento ou custos gerais da instalação. NVIDIA e Cisco argumentam que a tecnologia SerDes de 400G melhora a energia usada por bit transmitido. Circuitos SerDes serializam e desserializam dados entre chips e links de alta velocidade.
No entanto, uma melhoria de eficiência de 1,3 vez não significa que um switch inteiro consuma menos energia total. Um sistema mais denso pode consumir mais energia absoluta enquanto movimenta substancialmente mais dados. Os operadores precisam avaliar juntos energia por bit, calor dos módulos, consumo do switch e resfriamento.
O portfólio da Cisco no OCP posiciona o USFP ao lado de novo silício e sistemas de switch. A Cisco disse que seu Silicon One G300 de 102,4Tb/s havia entrado na fase de amostras para clientes, enquanto os sistemas iniciais baseados no G300 estavam sendo enviados. Também anunciou um chip G302 de 51,2Tb/s para sistemas top-of-rack.
Esse contexto mais amplo mostra por que as ópticas não podem avançar de forma independente. Circuitos integrados de aplicação específica para switches precisam expor largura de banda suficiente para usar módulos mais densos. As placas de circuito precisam conduzir sinais mais rápidos, e os conectores precisam preservar a integridade do sinal a 400Gb/s por lane.
A engenharia térmica torna-se igualmente importante. Mais lanes concentram atividade elétrica e óptica em uma área pequena. Portanto, um módulo compacto precisa de um design de resfriamento confiável, especialmente quando muitos módulos ocupam o painel frontal de um switch.
Quem constrói sistemas de IA enfrenta essa restrição tanto no nível do cluster quanto no da instalação. Um único rack pode precisar de conexões densas com racks vizinhos. Implantações maiores devem coordenar o tráfego entre fileiras, salas ou centros de dados separados.
O USFP aborda especificamente a fabric local de expansão horizontal, e não todas as conexões ópticas em uma instalação de IA. Interconexões de centros de dados de longa distância usam tecnologias ópticas e requisitos operacionais diferentes. Tratar todas as redes ópticas como um único mercado ocultaria essa distinção.
A proposta é relevante porque se concentra em um gargalo caro entre sistemas de computação. Se evitar outra camada de rede, seu valor vai além da largura de banda destacada nas manchetes. Pode afetar a utilização dos aceleradores, a área física, os domínios de falha e a energia destinada a mover cada bit.
Ópticas USFP da NVIDIA e Cisco desafiam a corrida rumo ao CPO
A disputa central é a capacidade de manutenção dos conectáveis contra a densidade e a eficiência prometidas por ópticas integradas ao lado do silício de comutação.
O CPO encurta o caminho elétrico entre um chip de switch e seus motores ópticos. Sinais elétricos de alta velocidade perdem energia e qualidade de sinal ao percorrer placas de circuito. Aproximar a conversão óptica do chip pode reduzir essa carga.
Essa arquitetura se torna mais atraente à medida que as taxas por lane aumentam. Módulos convencionais de painel frontal exigem que sinais elétricos percorram o caminho do chip do switch através da placa e de um conector. A 400Gb/s por lane, manter a qualidade do sinal ao longo desse trajeto se torna mais difícil.
Ainda assim, o CPO altera o modelo de manutenção. Um módulo conectável com falha pode ser removido da frente de um switch. Uma falha envolvendo componentes ópticos co-empacotados pode exigir manutenção mais complexa e potencialmente afetar uma montagem maior.
A proposta das ópticas USFP da NVIDIA e Cisco argumenta que uma melhor engenharia de módulos pode estender o modelo conectável à geração de 400G por lane. Ela não nega as vantagens de eficiência do CPO. Em vez disso, afirma que os operadores devem manter a escolha arquitetural.
A Cisco diz explicitamente que redes futuras usarão designs conectáveis, próximos ao empacotamento e co-empacotados. Seu relato sobre o design USFP enfatiza módulos substituíveis, cadeias de fornecimento estabelecidas e interoperabilidade. Essa linguagem apresenta o USFP como uma rota pelo problema de largura de banda, não como um substituto universal.
A NVIDIA também avança na rota concorrente. Seus switches Spectrum-X Ethernet Photonics usam ópticas co-empacotadas com SerDes de 200Gb/s. A NVIDIA afirma que esses sistemas proporcionam eficiência energética cinco vezes melhor e tempo de atividade de IA cinco vezes maior do que redes que usam transceptores tradicionais.
Esses números vêm da NVIDIA e não devem ser tratados como benchmarks independentes. Eles também comparam um sistema CPO completo com transceptores tradicionais, enquanto o USFP visa uma geração posterior de 400G por lane. Os produtos e as bases de comparação não são idênticos.
Ainda assim, o apoio simultâneo da NVIDIA ao CPO e ao USFP é revelador. Isso sugere que a empresa espera que as fabrics de IA se dividam conforme os requisitos operacionais. Os maiores clusters podem priorizar integração máxima, enquanto outras implantações podem atribuir maior valor à substituição em campo e à escolha de fornecedores.
A Broadcom adiciona pressão por outra direção. A empresa apresentou um switch Ethernet de 102,4Tb/s com CPO e um processador digital de sinais ópticos de 400G por lane. Um DSP corrige e codifica sinais de alta velocidade antes da transmissão óptica.
A Broadcom afirmou que sua plataforma Taurus de 400G por lane suporta módulos atuais de 1,6Tb/s e cria uma base para futuros transceptores de 3,2Tb/s. Seu portfólio de produtos da OFC mostra que o desenvolvimento de 400G por lane não se limita à NVIDIA e à Cisco.
A concorrência, portanto, não se resume a uma empresa contra outra. Trata-se de uma disputa entre modelos de infraestrutura. Ambos os lados precisam de SerDes de alta velocidade, componentes ópticos, encapsulamento, conectividade por fibra, software de gerenciamento e escala de fabricação.
Os módulos pluggable oferecem substituição modular e um modelo de aquisição conhecido. Os operadores podem homologar módulos separadamente, manter peças sobressalentes em estoque e substituir uma unidade com falha pelo painel frontal. Um ecossistema com múltiplas fontes também pode evitar a dependência de um único fornecedor de transceptores.
O CPO promete caminhos elétricos mais curtos e maior integração. Pode liberar restrições do painel frontal e melhorar a eficiência em capacidades de comutação muito altas. Seus desafios incluem a complexidade do encapsulamento, o projeto térmico, a conexão de fibras, o gerenciamento de lasers externos e os procedimentos de manutenção.
A óptica pluggable linear, ou LPO, apresenta outra alternativa. A LPO remove ou simplifica o processamento digital de sinais dentro do módulo para reduzir consumo e latência. Essa abordagem preserva um formato removível, mas pode exigir uma coordenação mais estreita entre a eletrônica do host e a óptica.
O mercado mais amplo provavelmente usará mais de uma arquitetura. Diferentes projetos podem atender conexões scale-up dentro de um sistema de IA, redes scale-out entre sistemas e conexões scale-across entre instalações. Distância, topologia, política de reparo e restrições energéticas moldarão cada decisão.
A importância do USFP está em impedir que o setor trate o CPO como a única resposta crível ao aumento das velocidades por lane. Ele oferece ao ecossistema pluggable um formato proposto projetado para a mesma transição para 400G por lane.
Isso não garante a vitória. O formato precisa chegar à produção antes que o CPO obtenha vantagens esmagadoras em densidade, custo ou maturidade operacional. Também precisa provar que a substituibilidade continua valiosa o suficiente para justificar caminhos elétricos mais longos e o encapsulamento no painel frontal.
A Manutenibilidade É a Vantagem do USFP e Seu Teste Mais Difícil
O USFP só terá êxito se preservar uma substituibilidade prática sem sacrificar a integridade do sinal, a refrigeração e a interoperabilidade exigidas em 400Gb/s por lane.
A óptica pluggable tem um apelo operacional direto. Quando um módulo falha, um técnico pode identificá-lo, removê-lo, instalar uma substituição e restaurar o link. O chassi do switch pode continuar em serviço enquanto as outras portas seguem operando.
Esse fluxo de trabalho importa em grandes clusters, onde falhas de componentes são rotineiras, não excepcionais. Uma rede com milhares de links precisa de procedimentos de reparo previsíveis. Os operadores também precisam de telemetria que isole a falha ao módulo, conector, fibra, placa ou silício do switch.
O USFP precisa preservar essa simplicidade em condições físicas mais exigentes. A sinalização elétrica mais rápida reduz a margem para perdas, ruído, reflexões e variações de fabricação. A interface entre módulo e host precisa funcionar de forma consistente entre fornecedores e lotes de produção.
O conector não é um acessório secundário. Ele está diretamente no caminho do sinal de alta velocidade. Pequenas diferenças em materiais, geometria, montagem ou tolerâncias podem afetar o desempenho em 400Gb/s por lane.
TE Connectivity e Amphenol fortalecem o projeto porque ambas as empresas fabricam componentes de interconexão de alta velocidade. Sua participação pode ajudar a transformar um diagrama elétrico em um sistema de conector e gaiola fabricável. No entanto, o anúncio não identifica produtos homologados nem datas de produção em volume.
O comportamento térmico cria outro teste. Um módulo de 16 lanes concentra eletrônica considerável em um corpo compacto. Seu calor precisa sair do módulo sem danificar a óptica vizinha nem exigir fluxo de ar impraticável.
A alegada eficiência energética de 1,3 vez aborda a energia por unidade de dados. Os operadores ainda precisarão saber a potência absoluta do módulo, os limites de temperatura de entrada, os requisitos de fluxo de ar e o comportamento em configurações completas de switch. Um módulo de laboratório e um sistema totalmente equipado enfrentam condições diferentes.
A interoperabilidade também precisa de uma definição mais ampla que o encaixe físico. Um módulo pode deslizar para dentro de uma gaiola e, ainda assim, não operar adequadamente com um host. Sinalização elétrica, firmware, interfaces de gerenciamento, diagnósticos, tratamento de erros e especificações ópticas exigem alinhamento.
O esforço proposto com múltiplas fontes é, portanto, central para a história. NVIDIA e Cisco precisam que outros fabricantes de módulos, fornecedores de switches, fornecedores de silício e operadores participem. Sem eles, uma especificação aberta pode continuar aberta no papel enquanto funciona como um ecossistema restrito de fornecedores.
O setor também precisa de consenso em torno da sinalização de 400G por lane. O IEEE formou um grupo de estudo em torno dessa transição durante 2026. Seu trabalho público sobre lanes de 400G inclui considerações elétricas, ópticas, de cobre, near-packaged e co-packaged.
Essa atividade de padronização mostra que a tecnologia ainda avança pelas fases de definição e validação. O USFP não pode resolver de forma independente todos os requisitos da camada física. Seu desenvolvimento precisa se alinhar ao trabalho mais amplo sobre Ethernet e interconexões.
O anúncio deixa diversas questões práticas sem resposta. NVIDIA e Cisco não forneceram datas de amostragem, datas de produção, opções de alcance dos módulos, limites de potência do host, preços nem uma especificação publicada. Também não citaram sistemas de switch prospectivos que aceitarão USFP.
Nenhum hyperscaler ou operador de nuvem de IA apareceu no anúncio como cliente comprometido. TE Connectivity e Amphenol apoiam o ecossistema de componentes, mas a participação de fornecedores difere da adoção por clientes. Os compradores decidirão, em última análise, se a contrapartida em manutenibilidade justifica mais um formato de módulo.
A compatibilidade retroativa exige interpretação cuidadosa. A Cisco afirma que o USFP oferece um caminho com suporte a sistemas e circuitos integrados específicos de aplicação baseados em SerDes de 200G e 400G. Isso não significa necessariamente que os operadores possam inserir módulos USFP em gaiolas OSFP existentes.
Uma pegada semelhante não comprova compatibilidade mecânica, elétrica, térmica ou de software. Os operadores devem aguardar a especificação antes de presumir que sistemas existentes possam ser atualizados com a simples troca de um módulo.
O cálculo de densidade também merece escrutínio. Quatro vezes a largura de banda do painel frontal é uma comparação em nível de projeto com pluggables de 200G por lane. As implantações reais dependem de breakout de links, roteamento de fibras, alcance, radix do switch, gerenciamento de cabos e política de falhas.
Além disso, remover uma camada de rede não acontece automaticamente. Uma topologia precisa disponibilizar portas suficientes e capacidade útil nos lugares certos. Sobrescrição, controle de congestionamento e posicionamento de cargas de trabalho continuam influenciando o desempenho do cluster.
Essa incerteza não torna o USFP irrelevante. Ela define o que o anúncio realmente representa. NVIDIA e Cisco apresentaram uma proposta arquitetônica séria, com parceiros de componentes críveis, mas não um ecossistema de produtos concluído.
Para os compradores, a resposta correta não é nem descartar a proposta nem assumir um compromisso imediato. Eles devem avaliar se sua futura malha valoriza mais a substituição a quente, a diversidade de fornecedores e operações conhecidas do que a máxima integração óptica.
O Que Vem a Seguir para o USFP da NVIDIA e Cisco
Três sinais determinarão se o USFP se tornará uma plataforma duradoura ou permanecerá uma proposta de especificação atraente.
O primeiro sinal é a publicação da especificação de múltiplas fontes. Ela deve definir dimensões mecânicas, interfaces elétricas, envelopes térmicos, comportamento de gerenciamento e requisitos de conformidade. Acesso público e uma ampla lista de colaboradores reforçariam as alegações de abertura.
A participação importa tanto quanto a publicação. O apoio de fabricantes adicionais de módulos ópticos reduziria a concentração de fornecimento. O apoio de fornecedores de silício para switches e fabricantes de sistemas mostraria que o USFP pode se estender além de produtos controlados por NVIDIA e Cisco.
O segundo sinal é hardware funcional de 400G por lane. Amostras de engenharia devem demonstrar links estáveis com mais de um fornecedor de host e módulo. Divulgações úteis incluiriam desempenho de taxa de erro de bits, potência do módulo, comportamento térmico, alcance e recuperação após falhas.
Testes independentes serão especialmente importantes. A densidade de largura de banda quatro vezes maior decorre da contagem e da velocidade das lanes da arquitetura. A alegação de eficiência de 1,3 vez precisa de medições sob cargas de trabalho definidas e condições de sistema comparáveis.
O terceiro sinal é uma implantação identificada. Um hyperscaler, neocloud ou operador corporativo de IA forneceria evidências de que o formato resolve um problema prático de projeto de rede. Um compromisso de compra isolado seria menos convincente do que a homologação em switches, fibras e ferramentas operacionais reais.
O cronograma das implantações de CPO afetará essa decisão. A NVIDIA afirma que seus sistemas Spectrum-X Ethernet Photonics já estão em produção para sua plataforma Vera Rubin. O plano de rede Rubin da empresa cita CoreWeave, Lambda e Oracle Cloud Infrastructure entre os adotantes iniciais de CPO.
Se essas implantações entregarem eficiência e confiabilidade sem criar procedimentos de reparo difíceis, o argumento a favor do CPO se fortalecerá. Se a complexidade de manutenção retardar a adoção, o projeto removível do USFP parecerá mais valioso.
O progresso da Broadcom fornecerá outro parâmetro de comparação. Sistemas em produção com CPO maduro ou componentes de 400G por lane amplamente adotados pressionariam o grupo do USFP a publicar especificações e cronogramas de produtos. Atrasos dariam aos roteiros estabelecidos de OSFP e CPO mais tempo para se consolidar.
Os compradores também devem observar como os fornecedores descrevem os domínios de falha. Um módulo substituível limita alguns reparos a uma única porta. A óptica integrada pode afetar um conjunto maior, embora a arquitetura do sistema e a redundância possam reduzir o impacto operacional.
A decisão não dependerá apenas da largura de banda bruta. Os operadores compararão a capacidade total do switch, watts por bit, refrigeração, gerenciamento de fibras, tempo de substituição, inventário de peças sobressalentes, escolha de fornecedores e visibilidade de software. Também considerarão a frequência de falhas ópticas em sistemas implantados.
NVIDIA e Cisco posicionaram o USFP como uma extensão de operações comprovadas. Essa promessa será testada por detalhes cotidianos, incluindo durabilidade do conector, comportamento do firmware, consistência de fornecimento e acesso de técnicos. Esses fatores raramente lideram anúncios de lançamento, mas moldam compras de infraestrutura.
O esforço de óptica USFP da NVIDIA e Cisco merece atenção porque mantém viva uma escolha arquitetônica real. Ele propõe que módulos removíveis possam sobreviver à transição para 400G por lane sem abrir mão da densidade exigida pelas futuras malhas de IA.
Seu argumento mais forte é a continuidade operacional. Seu maior risco é que as exigências de física e integração tornem essa continuidade cara demais. A próxima especificação, o protótipo interoperável e a implantação por clientes mostrarão qual lado tem mais peso.
As equipes de infraestrutura que planejam sua próxima malha de IA devem fazer uma pergunta direta: qual modelo de falha e atualização conseguem operar por anos? Elas devem comparar USFP, os pluggables atuais, LPO e CPO com sua topologia real e suas restrições de manutenção. A capacidade de transmissão destacada nas manchetes é apenas o ponto de partida. O formato vencedor será aquele que movimentar dados suficientes, mantendo-se fabricável, manutenível e disponível por meio de vários fornecedores.
