La famille de normes Enterprise and Datacenter SSD Form Factor a maintenant environ trois ans et continue d’évoluer. Les options de facteur de forme EDSFF gagnent du terrain sur plusieurs marchés, et les leçons apprises par les premiers utilisateurs continuent d’apporter des modifications aux spécifications. Les myriades de variations sous l’égide de l’EDSFF n’ont pas été beaucoup simplifiées, mais au moins la brève guerre de format entre le facteur de forme EDSFF E1.S et le NF1 de Samsung a pris fin, Samsung prenant désormais en charge et contribuant à la norme E1.S. Au fur et à mesure que l’adoption de l’EDSFF augmente, nous verrons probablement plusieurs variantes perdre leur pertinence, comme cela est arrivé à certaines des tailles de cartes M.2 les moins populaires. Mais même une fois qu’il est clair quels membres de la famille EDSFF réussissent sur le marché, les options les moins populaires feront probablement partie des documents de normes.

Les saveurs EDSFF partagent toutes une norme de connecteur commune, qui a pour origine la norme de connecteur évolutif Gen-Z et a été adoptée par plusieurs autres normes. Le connecteur Gen-Z offre une densité beaucoup plus élevée que les emplacements PCIe traditionnels, fournit la puissance 12V qui manque au M.2 et est relativement à l’épreuve du temps en offrant une intégrité de signal adéquate pour les futures versions de PCIe. Les normes EDSFF définissent trois tailles de connecteur et de brochage pour les liaisons PCIe x4, x8 et x16.

Les facteurs de forme EDSFF sont disponibles en deux hauteurs: les serveurs 1U sont dimensionnés pour les serveurs E1.S et E1.L, les dérivés courts et longs du concept Intel Ruler. Pour les serveurs 2U, les tailles E3 sont similaires au facteur de forme de lecteur 2,5 « existant.

Redémarrage de l’E3

Les changements les plus significatifs de l’année dernière concernaient les facteurs de forme E3. Plus tôt ce mois-ci, la version 2.0 de la spécification du facteur de forme E3 a été publiée, rompant la compatibilité avec la version 1.0 à partir de 2018. La motivation des modifications incompatibles venait de la spécification NIC 3.0 d’Open Compute Project (OCP), qui a des dimensions similaires mais utilise une nouvelle variante du connecteur Gen-Z: OCP a ajouté un quatrième onglet avec 28 contacts supplémentaires pour transporter divers signaux de bande latérale non inclus dans la version 4c (x16) du connecteur. Le facteur de forme E3.S a été légèrement étiré pour correspondre aux dimensions de la norme OCP NIC 3.0, et l’emplacement du connecteur a été déplacé pour être compatible avec le OCP NIC 3.0. Avec la nouvelle version de la spécification EDSFF E3, il est désormais possible pour les serveurs de fournir des emplacements pouvant remplir l’un ou l’autre des rôles.

Les facteurs de forme E3 sont les plus performants et les plus flexibles de l’EDSFF. Ils prennent en charge les connexions PCIe x16, bien que la plupart des SSD continueront de rester avec seulement x4. L’E3.L 2T offre un volume physique et un TDP similaires à une carte d’extension PCIe demi-hauteur demi-longueur. L’E3.S en deux épaisseurs est légèrement plus grande que les deux épaisseurs courantes pour les SSD U.2 / U.3, mais E3.S offre un meilleur refroidissement et la possibilité de plus de voies PCIe. Le E3.S nouvellement étiré est également maintenant assez grand pour qu’un PCB E1.S puisse être monté à l’intérieur d’un boîtier E3.S, offrant un chemin rapide et facile pour la compatibilité entre les deux hauteurs.

Variantes du facteur de forme E3 version 2.0
SFF-TA-1008
Facteur de forme Approximatif
Dimensions (mm)
Entraînement avant
Baies en 2U
SSD typique
Limite de puissance
PCIe maximum
Voies
E3.S 76 113 7,5 48 25 W x16
E3.S 2T 76 113 16,8 24 40 W x16
E3.L 76 142 7,5 48 40 W x16
E3.L 2T 76 142 16,8 24 70 W x16
PCIe HHHL 68 168 19 40 à 75 W x16
2,5 « U.2 7 mm 70 100 sept 48 12 W x4
15 mm 70 100 15 24 25 W x4
3,5 « U.2 (théorique) 102 147 26 12 x4
M.2 22110 22 110 5 8,25 W x4

Lorsque la famille EDSFF a été lancée, la plus grande partie de l’attention initiale s’est concentrée sur les facteurs de forme E1.S et E1.L, car ils répondaient aux besoins les plus pressants des centres de données hyperscale. Les facteurs de forme E3 sont plus attrayants pour les serveurs d’entreprise traditionnels, qui prennent plus de temps à adopter des changements comme celui-ci. Dell et HPE sont les principaux partisans de cette partie de la famille EDSFF. Étant donné que la norme E3 vient juste d’être redémarrée avec un changement incompatible, nous examinons maintenant les produits E3 version 2.0 qui arriveront sur le marché vers la première moitié de 2022.

Les serveurs utilisant des facteurs de forme E3 sont susceptibles d’utiliser plus d’une version, par exemple en fournissant une douzaine ou plus d’emplacements minces pour les disques SSD, ainsi que plusieurs des emplacements 2T plus épais pour les cartes réseau, les accélérateurs et les disques SSD plus puissants (par exemple, basés sur 3D XPoint ou une autre mémoire de classe de stockage). Bien qu’ils soient principalement destinés aux systèmes 2U, les facteurs de forme E3 peuvent être utilisés dans les serveurs 1U, mais présentent certains inconvénients de refroidissement et de densité par rapport à E1.S pour les systèmes 1U.

E.1S en production

La famille E1.S s’est maintenant agrandie pour inclure cinq options d’épaisseur différentes. Cependant, les normes pour un PCB nu ou avec juste un dissipateur thermique ne retiennent pas beaucoup l’attention. Les trois (anciennement deux) versions avec une enceinte complète semblent être les plus populaires. Ceux-ci peuvent glisser directement dans une baie remplaçable à chaud sans avoir besoin d’être vissés dans un plateau ou un chariot. À l’avant du lecteur se trouve une bride avec deux trous de vis qui sont utilisés pour fixer un mécanisme de verrouillage approprié pour le châssis de serveur dans lequel les lecteurs seront installés. Samsung a récemment proposé de modifier cela avec quelques découpes supplémentaires pour permettre une version sans vis de leur mécanisme de verrouillage, qui sera plus rapide à installer.

Cette année, l’ajout de la norme E1.S était une nouvelle option de dissipateur thermique d’épaisseur intermédiaire proposée par Microsoft et destinée à leurs centres de données Azure. Microsoft a constaté que le boîtier symétrique de 9,5 mm n’offrait pas assez de refroidissement pour le type de TDP de disque auquel ils s’attendent pour les SSD PCIe Gen4 (du moins, dans les limites de vitesses de ventilateur raisonnables), mais le boîtier asymétrique de 25 mm / dissipateur thermique sacrifie un peu trop de densité et une marge thermique excessive dont Microsoft n’a pas besoin pour ses disques de stockage principaux. En conséquence, il existe désormais une version 15 mm standardisée et déjà déployée à grande échelle.

Variantes du facteur de forme E1.S
SFF-TA-1006
Facteur de forme Approximatif
Dimensions (mm)
Entraînement avant
Baies en 1U
SSD typique
Limite de puissance
PCIe maximum
Voies
E1.S PCB nu 32 112 5,9 12 W x8
Dissipateur de chaleur 32 112 8 16 W x8
Symétrique
Enceinte
34 119 9,5 36 20 W x8
Asymétrique
Enceinte
34 119 15 24 20 W x8
34 119 25 16 25 W x8
M.2 22110 22 110 5 8,25 W x4
2,5 « U.2 7 mm 70 100 sept 20 12 W x4
15 mm 70 100 15 dix 25 W x4
PCIe HHHL 68 168 19 40 à 75 W x16

L’option de boîtier de 9,5 mm d’épaisseur était déjà suffisante pour tuer les disques M.2 du serveur, sauf pour l’utilisation du disque de démarrage: elle offre la capacité d’échange à chaud et la puissance de 12 V qui manquent à M.2, et peut être déployée avec une densité similaire. La nouvelle version de dissipateur thermique de 15 mm d’épaisseur de E1.S peut finir par être plus populaire, mais elle est un peu trop nouvelle pour juger de la traction qu’elle obtiendra au-delà des promoteurs d’origine. Par rapport aux disques SSD U.2 2,5 « / 15 mm, le facteur de forme E1.S 15 mm est toujours une amélioration significative: quatre disques E1.S 15 mm peuvent tenir dans l’espace de deux disques U.2 15 mm, et les disques E1.S sont Les systèmes axés sur le stockage peuvent atteindre une densité plus élevée avec l’option 9,5 mm, mais les facteurs de forme E1.L offrent une densité de stockage encore plus élevée.

L’option de dissipateur thermique E1.S de 25 mm semble désormais être la moins populaire des trois choix de boîtiers. Il a toujours un créneau pour presser des accélérateurs haute puissance dans des systèmes 1U, mais la largeur du PCB peut être un facteur limitant et les facteurs de forme E3 peuvent également accueillir de grosses puces haute puissance. Tout emplacement E1.S fournissant 8 voies PCIe au lieu de seulement 4 est susceptible d’utiliser au moins l’option de dissipateur thermique de 15 mm, car un accélérateur capable d’utiliser autant de bande passante aura besoin d’un refroidissement supplémentaire.

Toutes les variantes E1.S utilisent le même PCB et ne varient que dans le boîtier métallique et la hauteur du dissipateur thermique (le cas échéant), il n’y a donc pas beaucoup de charge pour les fournisseurs de SSD pour prendre en charge les trois des 9,5 mm, 15 mm et 25 mm. Les fournisseurs de serveurs sont confrontés au choix plus difficile de décider de la largeur de leurs emplacements; des disques plus étroits peuvent être montés dans des fentes plus larges, mais cela peut conduire à un flux d’air déséquilibré – mais pas aussi grave que de laisser un emplacement vide sans insérer un espace réservé. La configuration la plus courante pour les serveurs 1U à usage général peut finir par être une banque d’emplacements E1.S pour le stockage plus un ou deux emplacements NIC E3.S / OCP – cela semble particulièrement probable si l’approche OCP consistant à placer toutes les E / S à l’avant du serveur se rattrape en dehors des centres de données hyperscale.

E1.L inchangé

Il n’y a eu aucune modification récente du facteur de forme E1.L. Celui-ci reste le plus proche du concept original de Ruler d’Intel. Il est beaucoup plus long que tout autre facteur de forme de lecteur, de sorte que l’ensemble de la configuration du serveur doit être conçu autour de E1.L. Ce facteur de forme sera utilisé presque exclusivement dans les systèmes conçus dans le seul but de contenir beaucoup de mémoire flash, et ne verra aucune adoption significative pour les serveurs à usage général ou orientés calcul. E1.L convient aux disques d’une capacité de dizaines de To chacun.

Variantes du facteur de forme E1.L
SFF-TA-1007
Facteur de forme Approximatif
Dimensions (mm)
Entraînement avant
Baies en 1U
SSD typique
Limite de puissance
PCIe maximum
Voies
E1.L Mince 38 319 9,5 36 25 W x8
Épais 38 319 18 18 40 W x8
2,5 « U.2 15 mm 70 100 15 dix 25 W x4
PCIe HHHL 68 168 19 40 à 75 W x16

Bien qu’il ne fasse pas officiellement partie des spécifications EDSFF, le groupe de travail stockage du projet Open Compute a développé la spécification OCP NVMe Cloud SSD. Il s’agit d’une unification de la plupart des exigences de Microsoft et de Facebook pour leurs disques SSD, couvrant des domaines tels que les fonctionnalités NVMe en option, les capacités de télémétrie, l’endurance et les performances souhaitées par ces entreprises. La spécification Cloud SSD s’applique aux facteurs de forme M.2 22110, E1.S et E1.L. Plusieurs fournisseurs de SSD ciblent déjà cette spécification, ce qui contribuera à réduire la quantité de personnalisation du micrologiciel requise par différents clients.

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