Die Zukunft der SSD-Formfaktoren

Die Einführung des Enterprise and Data Center Standard Form Factor (EDSFF) war in den letzten Jahren ein heißes Thema in der Unternehmensspeicherbranche. Und nun scheint OCP bereit zu sein, die Einführung mit seinen neuen aktualisierten Spezifikationen während seiner Präsentation auf dem diesjährigen Global Summit weiter voranzutreiben. Dies sind aus vielen Gründen aufregende Neuigkeiten, da EDSFF über einzigartige Wärmeschutzfunktionen (eingebauter Kühlkörper und thermisches Schnittstellenmaterial), dynamische Kapazitätsbereiche und nahtlose Benutzerfreundlichkeit verfügt.

Formfaktorkategorien

SSD-Formfaktoren fallen im Allgemeinen in zwei verschiedene Standardgruppen:

PCI-SIG, das die traditionellen Formfaktoren U.2, M.2 (ursprünglich im Client-Bereich und mittlerweile weit verbreitet in Rechenzentren) sowie 2.5-Zoll-SSDs und -HDDs umfasst
SNIA, das hauptsächlich aus EDSFF (Enterprise and Data Center Standard Form Factor) bestand. Auch hier gibt es eine eigene Unterfamilie von Formfaktoren:
- E1.S (SFF-TA-1006), das verschiedene Größen von 5.9 mm bis 25 mm bietet und im Hyperscale-Bereich immer beliebter wird; E3 (SFF-TA-1008); Und
- E3 (SFF-TA-1008)
- E1.L, das derzeit über 9.5-mm- und 18-mm-Modelle verfügt.

Beispiele für die Formfaktoren E1.S und E1.L

Formfaktor-Trends im Jahr 2026

Was erwartet diese Formfaktoren in naher Zukunft? Trendfocus, ein führendes Marktforschungs- und Beratungsunternehmen für die Speicherbranche, hat einige Vorhersagediagramme veröffentlicht, die eine deutliche Verlagerung zu EDSFF für SSD-Einheiten und Byte-Volumen zeigten. In etwa fünf Jahren wird erwartet, dass die M.5-Nutzung zurückgeht, während EDSFF zu diesem Zeitpunkt etwa die Hälfte des Volumens (zusammen mit U.2, das immer noch relevant bleibt) ausmacht. Genauer gesagt übernimmt E2.S den Großteil dieses Übergangs.

Dennoch spielt es eine gewisse Rolle, wie man die SSD-Welt betrachtet. Wie wir gerade sehen, haben Anbieter von Unternehmensservern wie HPE und Dell E3.S auf ihre Roadmap für den Serversupport für 2023 gesetzt. Technisch gesehen haben beide die Unterstützung für E3.S angekündigt, aber keiner von ihnen hat die E1.S bereits ausgeliefert. Es gibt auch keine Plattformen, die E1.S oder EXNUMX.L in ihren Mainstream-Unternehmensserverplattformen unterstützen.

Lenovo hingegen hat E1.S als Option in einigen seiner ThinkSystem-Server ausprobiert. Der SR630 V2 verfügt beispielsweise über eine Backplane mit 16 E1.S SSD-Steckplätzen. Lenovo setzt ebenfalls auf E3.S, es bleibt jedoch abzuwarten, ob sie bei ihren neuen Servern weiterhin viel mit den E1.S-Schächten bieten werden.

Das ist jedoch Mainstream-Unternehmen. Wenn es um Cloud-Anbieter und Hyperscaler geht, besteht definitiv ein Interesse an E1.S- und E1.L-Systemen, da die Dichte bei der Skalierung sehr wichtig wird. Abgesehen davon ist es wahrscheinlich, dass EDSFF-Formfaktoren in ein paar Jahren den Löwenanteil der ausgelieferten SSDs einnehmen werden, so wie Trendfocus erwartet.

Änderungen der Spezifikationen

Die aktuellen Spezifikationen gibt es schon seit geraumer Zeit, daher arbeitet OCP an einigen wichtigen Änderungen.

Mit Blick auf EDSFF ist das erste große Update, das sie besprochen haben, die thermische Charakterisierung, die den Geräten hilft, eine gemeinsame Methodik zu finden. Das Problem besteht darin, dass jeder Laufwerkshersteller seine eigenen Versionen hat (ein ähnliches Problem bei NVMe-Spezifikationen), daher möchte OCP, dass jeder über einen gemeinsamen Satz von Regeln und Spezifikationen verfügt. Dies bedeutet, dass Hersteller ihre Systeme vereinfachen können.

PCIe 5.0-Unterstützung

Die PCIe 5.0-Unterstützung (für U.2 und M.2) ist ein weiteres wichtiges Thema, auf das sich OCP konzentriert. Wir haben in letzter Zeit eine schnelle Übergangsphase erlebt und sind innerhalb von nur vier Jahren von PCIe 3.0 auf 4.0 und dann auf 5.0 umgestiegen (mit PCIe 6.0 auch am Horizont). Das bedeutet für Unternehmen und Hersteller eine Menge Veränderungen, die sie in so kurzer Zeit bewältigen müssen.

Der Schlüssel zur Faktorisierung von OCP-Faktoren besteht darin, sicherzustellen, dass die Signalspuren korrekt funktionieren (Gewährleistung korrekter Verlust-/Übersprechspezifikationen usw.), was mit zunehmender Frequenz immer wichtiger wird. Ein Großteil der Arbeit, auf die sich OCP derzeit konzentriert, besteht darin, sicherzustellen, dass Formfaktoren diese Frequenzen unterstützen können.

Änderungen an E3

Derzeit laufen auch Änderungen an E3. Obwohl es sich dabei um einen SSD-Formfaktor handelt, hat EDSFF in letzter Zeit unter anderem behauptet, dass es sich um mehr als nur einen Speicherformfaktor handelt. Daher haben einige der jüngsten Änderungen dies behoben. Durch das Hinzufügen einer 4C+-Kartenkante zum Anschluss können Sie beispielsweise denselben Steckplatz wie OCP NIC 3.0 und E3 verwenden, wodurch die Interoperabilität verbessert wird. Wir sehen auch ein gewisses Interesse von DRAM-Herstellern, DRAM gegenüber CXL in einem SSD-ähnlichen Formfaktor zu nutzen.

Darüber hinaus hat OCP einen zweiten 1C-Anschluss hinzugefügt. Anstelle eines einzelnen x8-Steckplatzes können Sie auch zwei x4-Anschlüsse nebeneinander haben, um effektiv eine x8-Verbindung zu erhalten. OCP weist auf weitere Änderungen an E3 hin, die derzeit entwickelt werden, aber dies sind die wichtigsten.

I3C-Unterstützung

Die Änderung, die die meiste Zeit in Anspruch nimmt, ist die I3C-Unterstützung. In einer früheren Präsentation vor etwa einem Jahr während einer Präsentation zur zusammensetzbaren Sicherheitsarchitektur betonten sie die Notwendigkeit einer schnelleren Frequenz als SMBUS. Interessanterweise gab es bereits Gespräche über die Umstellung auf I3C.

Letztendlich haben sie sich dafür entschieden, dass die I3C-Basisschnittstelle optional sein wird, während SMBUS erforderlich sein wird, um die Abwärtskompatibilität mit anderen Formfaktoren sicherzustellen. Dies gilt für alle Formfaktoren.

OCP wird dies in allen Formfaktoren vorantreiben. Das heißt, alles, was PCIe berührt, kann über SMBUS oder I3C Basic verfügen. Aufgrund der Komplexität von Dingen wie der Spannungsumwandlung nimmt es etwas mehr Zeit in Anspruch, als ihnen lieb war, aber sie nähern sich der Ziellinie, diese Sache herauszufinden.

PCIe 6.0 ist bald verfügbar

Und schließlich die bevorstehende Veröffentlichung von PCIe 6.0. OCP gibt an, dass eines ihrer Hauptziele darin besteht, sicherzustellen, dass diese Schnittstelle mit allen Formfaktoren effektiv funktioniert. Hier gibt es (wie schon bei PCIe 5.0) viele Dinge zu beachten und es geht ihnen vor allem darum, Leistungseinbußen bei der Anbindung an ein Speichersystem zu vermeiden.

Schlussfolgerung

Insgesamt hat EDSFF die Türen für viele neue Denkweisen geöffnet, da es eine umfassende Palette an Formfaktoren mit Vorteilen gegenüber herkömmlichen SSD-Formfaktoren bietet, wenn es um Kapazität, Skalierbarkeit, Leistung, Wartungsfreundlichkeit, Verwaltbarkeit, Wärme und Strom geht Management.

Die Speicherindustrie verzögerte diese Einführung jedoch, da es vielen SSD-Anbietern schwerfiel, anzugeben, wo genügend Volumen vorhanden wäre, um eine Investition zu rechtfertigen. Darüber hinaus war U.2 eine sichere Wahl für das Unternehmen, da es genügend Kapazität bot und ein bewährter und überall eingesetzter Formfaktor ist.

Nichtsdestotrotz scheint es für EDSFF jetzt an der Zeit zu sein, einen großen Schritt als Mainstream-Wahl zu machen.

Wo finden Sie die Spezifikationen?

Alle von OCP erwähnten Änderungen kommen bald, daher fordert das Unternehmen die Hersteller auf, bereit zu sein, die neuesten Spezifikationen umzusetzen. Diese sind erhältlich unter:

EDSFF: https://www.snia.org/technology-communities/sff/specifications
U.2 (SFF-8639-Modul) / M.2: https://pcisig.com/specifications

Sie ermutigen außerdem jeden, sich SNIA oder PCI-SIG an der Spezifikationsentwicklung anzuschließen:

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