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Nas semifinais, o número um do mundo encara o argentino Juan Martin del Potro, que venceu o japonês Kei Nishikori também por 6-4 e 7-5 na outra partida das quartas de final. O ouro olímpico na chave individual é um dos poucos títulos que faltam ao vitorioso tenista suíço. O primeiro set começou complicado para Federer. Com suas potentes raquetadas, Isner abriu 4-3 (sempre ficando a frente no placar). No oitavo game, no entanto, o suíço conseguiu uma quebra e virou a partida. Com um ace, fechou a parcial em 6-4 e vibrou na grama sagrada.
Isner entrou na segunda parcial com a mesma pegada da primeira. Sacando com agressividade, o americano anotou 3-2 no placar. Quando o jogo estava em 5-4 para o americano, Federer devolveu duas pancadas do rival e empatou o jogo. Depois de um ace (foram 8 de Isner contra 3 de Fedrer ao fim do duelo) o americano fez 6-5. Um winner de direita colocou Fedrer no tie-break. No ponto decisivo, o suíço se mostrou centrado, mesmo sob a pressão do jogo e a resistência do adversário e em um erro do rival, fechou em 7-5.
