Brian recientemente organizó una podcast con Jason Adrián, copresidente del proyecto de almacenamiento OCP y líder de hardware en Azure, donde hablaron sobre el futuro de las soluciones de almacenamiento. El principal tema de discusión fue el versátil factor de forma E1.S. Según nuestra conversación, si no está entusiasmado con la promesa de esta tecnología, probablemente debería estarlo.
Brian recientemente organizó una podcast con Jason Adrián, copresidente del proyecto de almacenamiento OCP y líder de hardware en Azure, donde hablaron sobre el futuro de las soluciones de almacenamiento. El principal tema de discusión fue el versátil factor de forma E1.S. Según nuestra conversación, si no está entusiasmado con la promesa de esta tecnología, probablemente debería estarlo.
¿Qué es E1.S?
El factor de forma E1.S (conocido vagamente como "regla") apareció hace unos años y fue principalmente para brindarles a los hiperescaladores cierta flexibilidad con respecto al rendimiento y la densidad dentro de un factor de forma pequeño (un poco más grande que una unidad M.2). Ahora, busca tener un impacto más amplio en los mercados de computación y almacenamiento.
Al principio, se estaba utilizando el E1.L (un factor de forma de "regla" mucho más grande). Si bien presentaba decenas de TB de capacidad, no se mantuvo bien en la categoría de rendimiento. Las unidades M.10 se aprovecharon para las cargas de trabajo de rendimiento, pero también tienen limitaciones, principalmente en lo que respecta a la temperatura y la capacidad de servicio. Los primeros días de los SSD de regla también sufrieron demasiados tamaños físicos.
Si bien E1.L tendrá un lugar para el almacenamiento de capacidad, en su mayoría estará relegado a implementaciones a muy gran escala que necesitan la densidad que ofrece la regla larga. Para la mayoría de los demás, incluida la empresa, E1.S será la combinación perfecta de capacidad y rendimiento. En términos generales, E1.S está a la cabeza como el próximo factor de forma SSD que reemplazará a U.2 en el centro de datos. Hay otros contendientes, pero ninguno es avanzado con tanto apoyo generalizado como E1.S.
Los diferentes tamaños de E1.S
En 2019, había muchos tamaños diferentes del factor de forma E1.S, eran demasiado grandes (lo que creaba problemas de bienes raíces para los servidores en la nube) o no podían alcanzar el máximo rendimiento debido a los requisitos masivos del disipador de calor. El objetivo del E1.S es que dure más de una generación.
Lo que finalmente surgió fue un plan de muchos hiperescaladores para estandarizar la regla corta en un tamaño de 15 mm (la misma altura z que U.2), de modo que los OEM también pudieran aprovecharla fácilmente. Esta estandarización también lo hace mucho más fácil para los proveedores de SSD. En lugar de crear y admitir varias soluciones de regla corta, ahora pueden fijarse en un solo factor de forma, fuera de nubes específicas que pueden solicitar suficiente volumen para garantizar tamaños adicionales.
Los beneficios de tamaño de E1.S son críticos. Actualmente, realmente solo puede colocar 10 unidades U.2 en un chasis de servidor de 1U, sin recurrir a planos intermedios u otros esfuerzos heroicos. Con el E1.S, los diseñadores de servidores pueden colocar 24 unidades montadas en la parte frontal en un sistema de 1U, que son intercambiables en caliente con identificaciones ligeras, características empresariales que tanto OEM como hiperescala desean. En última instancia, E1.S permite un servidor 1U mucho más denso que tiene un perfil de rendimiento asombroso.
Aunque la especificación E1.S presenta cinco opciones de tamaño diferentes, todas usan la misma longitud y conector de PCB. Esto significa que la compatibilidad no es un problema. La única diferencia entre las versiones es el tamaño del disipador de calor, que les permite generar diferentes niveles de rendimiento. Por ejemplo, para las organizaciones que solo desean una unidad de arranque de alta capacidad o una SSD para uso general, la E1.S cuenta con dos versiones sin carcasa que se pueden integrar en la placa base. El único inconveniente es que no se conectan fácilmente en caliente y no se pueden usar para alto rendimiento a menos que conecte un disipador de calor.
Un ejemplo del diseño de 25 mm frente al E15.S de 1 mm
Las otras tres especificaciones (9.5 mm, 15 mm y 25 mm) están pensadas para los casos de uso más exigentes y de alto rendimiento. El de 9.5 mm, destinado a un servidor de servicio frontal o sistema de almacenamiento, es la solución de mayor densidad de las tres; aunque las temperaturas comenzarán a subir bastante una vez que aumente la intensidad de la carga de trabajo.
Para evitar posibles estrangulamientos, las variantes de 15 o 25 mm son la mejor solución en estos casos. Y, por supuesto, 15 mm toma la delantera desde el punto de vista del diseño porque es un servidor de altura z con el que los proveedores (y clientes) se sienten cómodos.
¿Por qué aún no se ha adoptado E1.S/L?
El factor de forma E1 no es una nueva tecnología. A pesar de que ha existido durante los últimos años (Supermicro lanzó algunos sistemas con soporte para el factor de forma), todavía no ha sido ampliamente adoptado. ¿Por qué es esto?
Para E1.L, esto se reduce principalmente a la necesidad. No hay muchas personas que busquen comprar una veintena de SSD de 16-32 TB y ponerlas en un solo sistema. Si bien esto es ciertamente necesario en el espacio de hiperescala, la gran mayoría de las organizaciones en el sector empresarial no tienen uso para algo de esta escala, por lo que no es necesario crear una demanda. E1.L es una solución centrada en hiperescala. Vimos una falta de adopción similar incluso con SSD U.2, los SKU de 30 TB simplemente no se vendían en la empresa.
Hoy en día, el espacio OEM tiene una gama de diferentes tamaños de sistemas; 1U, 2U, 4U, cuchillas y más. Por lo tanto, tendrá que haber muchos incentivos para pasar a un factor de forma completamente nuevo. Por ejemplo, la incompatibilidad de ranuras significa que las empresas necesitarán adaptadores para moverlos, lo que no es una forma efectiva de ejecutar un servidor, tanto desde el punto de vista de los costos como de la administración. Por ejemplo Dell Intenté hacer SSD de 1.8″, que nunca despegó. Sin embargo, a medida que las organizaciones en la nube comienzan a traer más volumen de unidades de factor de forma E1.S (que consistirá en Modelos de 16 TB y superiores en un futuro próximo), es probable que los OEM tengan más motivación para comenzar a adoptar ampliamente la nueva tecnología de accionamiento.
Dell, HPE y otros están comenzando a contribuir a esta adopción, lo que ayuda a unificar, en lugar de fragmentar, el mercado. No se sorprenda al ver configuraciones de sistema que realmente tienen sentido para las empresas, lo que podría ayudarlas a mirar más allá de U.2.
Afortunadamente, la placa posterior frontal es el único componente principal que debe desarrollarse, ya que gran parte del backend permanecerá igual, aunque es posible que se necesite un poco más de potencia. También hay una gran oportunidad de diseño para los principales fabricantes de equipos originales que esperan que se actualice un PCIe Gen5 antes de pasar a E1.S. Los futuros diseños de servidores pueden mitigar la necesidad de cableado, las conexiones SSD pueden ser directas a la placa, por lo que el diseño del servidor puede simplificarse en gran medida.
Sin embargo, no hay necesidad de esperar, los creadores de sistemas más dinámicos como Viking ya lo están haciendo. En la imagen a continuación, puede ver una representación de su servidor NVMe E1.S sin la tapa. Los SSD en este caso se conectan a un plano de unidad, que se presenta a los servidores gemelos en la parte posterior. Este diseño es muy elegante, no hay un solo cable en el sistema.
E1.S frente a M.2
Hay tres diferencias importantes entre los dos factores de forma: capacidades de protección térmica, capacidad y facilidad de uso. Mientras que M.2 can utilizarse en centros de datos de hiperescala, ciertamente no es el tipo de configuración más eficaz. Se requieren adaptadores, disipadores de calor y materiales de interfaz térmica para mantener las temperaturas lo suficientemente bajas para que puedan alcanzar el rendimiento deseado.
Con los SSD Gen3 M.2, es probable que necesite un tarjeta de transporte para mantener frescas las unidades M.2; sin embargo, es manejable sin ellos en ciertas cargas de trabajo. Pero con Gen4 y la eventual aparición de Gen5, la potencia de la unidad aumenta significativamente (desde 8 W hasta 15-20 W), lo que significa que no puede simplemente apilar verticalmente unidades M.2 juntas. Definitivamente necesita conectar algún tipo de disipador de calor en cada unidad, lo que hace que el espacio del servidor sea un problema.
E1.S, por otro lado, tiene un disipador de calor incorporado y un material de interfaz térmica, por lo que no se necesita ninguna intervención adicional para mantener el rendimiento deseado. Esto significa que no es necesario acelerar el rendimiento para mantener bajas las temperaturas, lo cual es extremadamente importante ya que las organizaciones desean aprovechar al máximo el rendimiento potencial. La tecnología ahora está disponible para aprovechar completamente Gen4 (CPU, puertos de red) y el factor de forma E1.S de 15 mm es capaz de manejarlo.
También hay una gran diferencia en la gestión de unidades. Reemplazar las tarjetas portadoras en su servidor (o una unidad M.2 incrustada en la propia placa), suele ser un proceso largo y molesto. Por lo general, no hay servicio en línea, lo que significa que no se puede evitar el tiempo de inactividad.
Primero, debe apagar el sistema y quitarlo por completo del bastidor del servidor. Luego, debe extraer la tarjeta por la parte posterior, quitar el disipador de calor de la unidad M.2, ensamblar el nuevo SSD (incluido el material de interfaz térmica y el disipador de calor), volver a colocarlo en la ranura y encender el servidor. Básicamente, está realizando una instalación completa del sistema para simplemente cambiar una sola unidad M.2. Para el espacio de hiperescala, quieren que todo el mantenimiento se realice de manera eficiente y en línea. Sin duda, las empresas también pueden beneficiarse de esto.
El factor de forma E1.S lo simplifica: debido a que están montados en la parte frontal del sistema, es tan fácil como un simple cambio de unidad. Incluso puede tener una unidad de almacenamiento en caché o de arranque orientada hacia el frente (que anteriormente estaban escondidas dentro del sistema) para mantener virtualmente todo en funcionamiento.
Desde una perspectiva de costes, las empresas pueden ahorrar mucho tiempo y dinero. Cuanto más grande sea el entorno de su servidor, más se beneficiará de E1.S debido a las mejoras de densidad.
Una de las características más matizadas del E1.S son los LED verde/ámbar integrados en el SSD, algo que faltaba en otros factores de forma. También cuenta con una ubicación de montaje para instalar un mecanismo de pestillo, aunque el consumidor deberá agregar los pestillos. Curiosamente, Samsung propuso una opción de código abierto para un pestillo sin herramientas para el almacenamiento OCP el año pasado.
En última instancia, E1.S permitirá compilaciones de servidores más interesantes. Por ejemplo, tenemos un sistema Supermicro en el laboratorio de StorageReview que consta de módulos de media hoja que albergan solo tres ranuras para unidades: una unidad de arranque SATA y SSD NVMe gemelos. Esto está bien para el tipo de cargas de trabajo para las que está diseñado; sin embargo, con E1.S, el sistema podría acomodar fácilmente de seis a ocho de estas unidades en este pequeño servidor blade en comparación con la versión actual de tres unidades. Esto tiene el potencial de cambiar drásticamente lo que puede hacer desde el punto de vista del almacenamiento.
Entonces, ¿M.2 está muerto?
Uno de los temas más importantes que se discutió fue si el conector M.2 desaparecerá o no de los nuevos sistemas. Jason cree que, en lo que respecta a los OEM y las empresas, ciertamente lo hará. Y antes de lo que podría pensar, la adopción generalizada puede tardar solo 18 meses.
Durante la discusión de Brian y Jason, se mencionó PCIe Gen5 como el punto de inflexión con los factores de forma E1 y E3 para OEM y centros de datos. También será interesante ver si esto sucederá en el espacio del cliente y en el mercado de estaciones de trabajo/computadoras de escritorio de gama alta, aunque es un poco más complicado para estos mercados, por lo que es probable que tome un poco más de tiempo adoptar completamente la nueva forma. factor.
Conclusión
Han pasado casi dos años desde que OCP ratificó el factor de forma de 15 mm y ya hay 8 proveedores diferentes que fabrican unidades con esta especificación. Esto significa que verá más servidores y sistemas de almacenamiento de alta densidad que establecerán nuevos estándares en la densidad de IOPS con un gran enfoque en la capacidad de servicio. Más específicamente, Jason dice que la variante de 15 mm del factor de forma E1.S permitirá algunas cifras de rendimiento increíbles con sus capacidades de más de 25 W al usar las próximas SSD PCIe Gen 5. En pocas palabras, estamos a solo una generación más de servidores de esta nueva tecnología. Ahora es el momento de comenzar a tomarse en serio la planificación para implementar E1.S en su centro de datos.
Publicación de Jason en LinkedIn
Interactuar con StorageReview
Boletín informativo | YouTube | LinkedIn | Instagram | Twitter | Facebook | TikTok | RSS Feed
