全新光收发模块助力 AI 基础设施建设方在不改变网络布局的前提下扩展算力，同时降低网络在整机功耗中的占比。

超密小型可插拔模块（Ultra-Dense Small Form Factor Pluggable，简称 USFP）是双方本次公布的新型光互联硬件规范，定位为业内首款支持单通道 400Gb/s 电信号的可插拔模块，单模块最高带宽可达 12.8Tb/s。依托这一形态，AI 集群建设者可以搭建新一代以太网 AI 交换架构，延续过去多代数据中心已经大规模落地验证的可插拔光模块部署思路。

从硬件指标对比来看，相较于当前主流单通道 200Gb/s 的可插拔光模块，USFP 方案的面板带宽密度提升 4 倍，功率效率提升约 1.3 倍。理论上，AI 工厂能够接入更多计算节点，而不必堆叠额外的网络层级，单位数据传输的功耗有望进一步下降。

英伟达、思科已经联合泰科电子（TE Connectivity）与安费诺（Amphenol）启动硬件配套开发，围绕 USFP 打造多供应商供给生态，后续预计会有更多产业链厂商参与进来。在 AI 高速互联赛道，可插拔光模块与共封装光学（CPO）一直是两条并行路线，USFP 的推出，代表产业选择继续沿着可插拔路线做高密度迭代，而不是快速转向 CPO，这也是本次方案值得关注的产业信号。

10 月 12 日，英伟达与思科在 OCP 开放计算项目峰会上公布 USFP（Ultra-Dense Small Form Factor Pluggable，超密小型可插拔模块）方案。这是一款面向下一代 AI 集群、支持单通道 400Gb/s 高速电信号的高密度可插拔光模块，用于补齐以太网 AI 工厂的互联硬件选项。

随着大模型参数量持续走高，推理侧业务需求同步放量，AI 工厂对网络架构提出了双重约束：一方面需要连接规模持续扩张的 GPU 算力节点，另一方面又必须控制网络架构复杂度、整机功耗以及扩容成本。对于云厂商和 AI 运营商而言，提升单瓦功耗、单台交换机端口的数据吞吐效率，是盘活现有机房基础设施、延缓新建资本开支的重要路径。这也是近两年高速光模块、交换芯片厂商持续向更高单通道速率迭代的核心动因。

AI 集群扩容长期面临一个现实瓶颈：单台交换机的端口带宽资源存在上限。当交换机端口资源被占满之后，传统扩容方式往往需要增加二级、三级交换层，新增大量光链路与交换机硬件。这种做法会直接带来几个连锁问题：集群端到端延迟抬升，网络整体功耗上涨，同时硬件采购、机房部署和运维成本同步增加。

USFP 的设计目标，是为运营商提供一条平滑升级路径，将以太网 AI fabric 从当前主流的单通道 200Gb/s 体系升级到 400Gb/s，同时沿用已经在大量数据中心落地、运维流程成熟的可插拔模块模式。换句话说，客户升级高速互联硬件时，不需要推倒重建现有数据中心机柜、布线与运维体系，这也是该方案和 CPO 等新路线最大的差异点之一。

首批规划落地的 USFP 光模块，封装占位尺寸与现有 OSFP 模块保持一致，模块内部集成 16 组全双工通道，同时兼容交换机端口与英伟达 SuperNIC 智能网卡；架构上预留扩展空间，未来通道规模可拓展至 32 路甚至更多。通过单通道带宽翻倍、通道数量同步翻倍的设计，USFP 支撑下的 AI 交换网络，可以接入更多 1.6Tb/s 速率的算力终端，并且尽量避免新增网络层级，单模块总带宽上限达到 12.8Tb/s。

在同样 OSFP 面板占位面积下，USFP 的面板带宽密度达到现有 200Gb/s 每通道可插拔模块的 4 倍，能效指标提升约 1.3 倍。换算到集群建设层面，意味着在机房网络机柜占用空间不变的前提下，集群可以接入更大规模算力，网络部分在整个 AI 工厂的功耗预算占比有望得到控制。不过需要注意，上述指标属于方案设计目标，最终落地功耗、信号表现，还要看各家光模块厂商的具体实现方案。

英伟达高级副总裁 Gilad Shainer 在发布会中表示：" 打造全球规模领先的 AI 工厂，要从最基础的连接部件重新思考。依托 USFP，英伟达与思科正在共建生态，重塑可插拔光互联方案——以更高效率连接海量算力，支撑下一代 AI 工厂落地。"

思科光系统与光学业务高级副总裁兼总经理 Bill Gartner 称："AI 基础设施建设者需要一套可平滑扩容的互联架构，在提升性能的同时，不会陷入更加复杂的运维体系。思科和英伟达意识到，把可插拔光模块升级到单通道 400Gb/s，不能只是在现有模块设计上做小幅迭代。通过本次合作，USFP 将实现更高带宽密度，同时保留可插拔方案易维护、部署灵活、运维简单的优势。我们采用全栈思路，从芯片、系统到光学器件、网络操作系统逐层协同优化，满足下一代 AI 网络对性能与规模的要求。"

单台交换机承载更强 AI 基础设施

USFP 原生面向单通道 400Gb/s 电信号设计，配套全新二维阵列连接器，采用两步式插拔结构。这套结构的逻辑是模块完全插入到位之后，高速信号触点才完成接合，以此降低插拔过程里触点磨损，改善高速信号完整性，同时让插拔力更加稳定可控。这套连接器架构在设计上预留迭代空间，未来支持向 32 路及以上全双工通道扩展；即运行在 200Gb/s 速率场景下，连接器也可以提供优于现有方案的信号质量。

USFP 模块设计支持最高 100W 功耗，不需要在模块内部额外集成独立嵌入式散热回路。这个设计可以降低交换机本体的散热结构设计难度，也有利于提升模块长期运行可靠性。综合这些特性，这套方案可以支撑更高带宽的交换网络，同时继承传统可插拔光模块成熟的部署流程、现场更换运维模式以及规模化量产供应链基础。

所有 USFP 形态都可以搭配信号处理链路简化的光学方案，以此压低链路延迟和功耗；同时该形态兼容多种光学技术，覆盖不同传输距离需求，系统厂商可以根据集群内短距互联、机架间互联等不同场景灵活选型。

放到产业路线竞争的维度看，CPO 路线的优势是极致功耗密度，但面临散热、维修、供应链分工、交换机硬件重构等多重落地难题，商业化节奏慢于预期。USFP 这类迭代方案，属于产业的折中路线：守住可插拔运维优势，持续拉高带宽密度，满足近 2-3 年大规模 AI 集群的扩容刚需。

面向下一代 AI 工厂的硬件生态

英伟达、思科已经联合泰科电子、安费诺开展配套硬件开发，覆盖 USFP 笼子、连接器以及模块本体，后续还会开放给更多厂商加入。统一的外形规范，给供应链提供一套通用硬件底座，方便上下游厂商开发适配 400Gb/s 每通道架构的高密度可插拔互联硬件，给 AI 集群建设方提供多源供货选择，避免单一供应商锁定。

本次合作，建立在英伟达与思科此前的网络互通适配工作之上，目标保障英伟达 Spectrum-X 以太网网络，和基于思科 Silicon One 交换芯片的以太网网络能够兼容对接，降低企业云、新兴云、主权云客户混合组网的部署门槛。在 AI 以太网阵营里，Spectrum-X 和 Silicon One 是两套重要的交换体系，二者的互通适配，也会影响整个以太网 AI fabric 生态的接受度。

英伟达与思科计划，后续通过社区主导的多源协议（MSA）项目，对外发布 USFP 开放行业规范。开放规范是这类硬件形态能否普及的关键：只有形成统一 MSA 标准，多家模块、连接器、交换机厂商同步跟进开发，USFP 才有可能从两家企业的联合方案，变成行业通用的高速互联形态。后续产业的观察重点，会集中在 MSA 定稿进度、各家厂商样品落地时间，以及和 CPO 路线在客户选型上的取舍变化。

* 声明：本文系原作者创作。文章内容系其个人观点，我方转载仅为分享与讨论，不代表我方赞成或认同，如有异议，请联系后台。