El futuro de los factores de forma SSD

La adopción del factor de forma estándar empresarial y del centro de datos (EDSFF) ha sido un tema candente en la industria del almacenamiento empresarial en los últimos años. Y ahora, parece que OCP está listo para impulsar aún más la adopción con sus nuevas especificaciones actualizadas durante su presentación en la Cumbre Mundial de este año. Esta es una noticia emocionante por muchas razones, ya que EDSFF presenta capacidades de protección térmica únicas (disipador de calor incorporado y material de interfaz térmica), rangos de capacidad dinámica y facilidad de uso perfecta.

Categorías de factor de forma

Los factores de forma SSD generalmente se dividen en dos grupos de estándares diferentes:

PCI-SIG, que incluye los factores de forma tradicionales: U.2, M.2 (originado en el espacio del cliente y ahora se usa ampliamente en los centros de datos) y SSD y HDD de 2.5 pulgadas
SNIA, que consistía principalmente en EDSFF (Factor de forma estándar para empresas y centros de datos). Esto también tiene su propia subfamilia de factores de forma:
- E1.S (SFF-TA-1006), que presenta diferentes tamaños que van desde 5.9 mm a 25 mm y se está volviendo más popular en el espacio de hiperescala; E3 (SFF-TA-1008); y
- E3 (SFF-TA-1008)
- E1.L, que actualmente tiene modelos de 9.5 mm y 18 mm.

Ejemplos de factores de forma E1.S y E1.L

Tendencias de factor de forma en 2026

Entonces, ¿qué les espera a estos factores de forma en el futuro cercano? Trendfocus, una destacada firma de consultoría e investigación de mercado de la industria del almacenamiento, publicó algunos gráficos de predicción que mostraban un cambio significativo a EDSFF para unidades SSD y volumen de bytes. Aproximadamente dentro de 5 años, se espera que el uso de M.2 disminuya, mientras que EDSFF está manejando aproximadamente la mitad del volumen (junto con U.2, que sigue siendo relevante) en este momento. Más específicamente, E1.S está realizando la mayor parte de esta transición.

Dicho esto, sí importa un poco cómo miras el mundo SSD. Como estamos viendo en este momento, los proveedores de servidores empresariales como HPE y Dell han incluido E3.S en su hoja de ruta 2023 para el soporte del servidor. Técnicamente, ambos han anunciado soporte para E3.S, pero ninguno lo está enviando todavía. Ninguno tiene plataformas que admitan E1.S o E1.L en sus principales plataformas de servidores empresariales.

Lenovo, por otro lado, ha incursionado en E1.S como una opción en algunos de sus servidores ThinkSystem. El SR630 V2, por ejemplo, tiene un backplane con 16 ranuras SSD E1.S. Lenovo también está entrando en E3.S, sin embargo, en sus nuevos servidores, queda por ver si seguirán ofreciendo mucho con las bahías E1.S.

Sin embargo, esa es la empresa convencional. Cuando se trata de proveedores de nube e hiperescaladores, definitivamente existe un apetito por los sistemas E1.S y E1.L, ya que la densidad se vuelve muy importante a escala. Habiendo dicho todo eso, es probable que los factores de forma EDSFF se hagan cargo de la mayor parte de los SSD de envío en unos pocos años, tal como lo anticipa Trendfocus.

Cambios en las especificaciones

Las especificaciones actuales existen desde hace bastante tiempo, por lo que OCP está trabajando para realizar algunos cambios importantes.

En cuanto a EDSFF, la primera actualización importante que discutieron es la caracterización térmica, que ayuda a los dispositivos a encontrar una metodología común. El problema es que los fabricantes de unidades tienen sus propias versiones (un problema similar al que se enfrentan las especificaciones de NVMe), por lo que OCP quiere que todos tengan un conjunto común de reglas y especificaciones. Esto significa que los fabricantes pueden simplificar sus sistemas.

Soporte PCIe 5.0

La compatibilidad con PCIe 5.0 (para U.2 y M.2) es otro tema importante en el que se centra OCP. Hemos experimentado un rápido período de transición últimamente, pasando de PCIe 3.0 a 4.0 y luego a 5.0 en un lapso de solo cuatro años (con PCIe 6.0 en el horizonte también). Eso es mucho cambio para que las organizaciones y los fabricantes manejen en un período de tiempo tan corto.

La clave de los factores de OCP es garantizar que los carriles de señal funcionen correctamente (asegurando las especificaciones correctas de pérdida/diafonía, etc.), lo que se vuelve más importante a medida que aumenta la frecuencia. Por lo tanto, gran parte del trabajo en el que se centra OCP en este momento es tratar de asegurarse de que los factores de forma puedan admitir esas frecuencias.

Cambios en E3

Los cambios en E3 también están actualmente en curso. Si bien este es un factor de forma SSD, una de las cosas que EDSFF ha estado afirmando últimamente es que son más que un simple factor de forma de almacenamiento, por lo que algunos de los cambios más recientes han abordado esto. Por ejemplo, la adición de un borde de tarjeta 4C+ al conector le permite usar la misma ranura que OCP NIC 3.0 y E3, lo que lo hace más interoperable. También estamos viendo cierto interés por parte de los fabricantes de DRAM para aprovechar DRAM sobre CXL en un factor de forma de estilo SSD.

Además, OCP también agregó un segundo conector 1C. En lugar de una sola ranura x8, puede tener dos conectores x4 uno al lado del otro para tener una conexión x8 efectiva. OCP insinúa otros cambios en E3 que se están desarrollando actualmente, pero estos son los más importantes.

Soporte I3C

El cambio que ocupa la mayor parte de su tiempo es el soporte de I3C. En una presentación anterior hace aproximadamente un año durante una presentación de arquitectura de seguridad componible, enfatizaron la necesidad de una frecuencia más rápida que SMBUS. Curiosamente, ya se habló de pasar a I3C.

Lo que terminaron decidiendo es que la interfaz básica I3C será opcional, mientras que se requerirá SMBUS para garantizar la compatibilidad con versiones anteriores con otros factores de forma. Esto se aplica a todos los factores de forma.

OCP llevará esto a todos los factores de forma. Es decir, cualquier cosa que toque PCIe tendrá la capacidad de tener SMBUS o I3C básico. Les está tomando un poco más de tiempo del que querían debido a la complejidad de cosas como la conversión de voltaje, pero se están acercando a la línea de meta para resolver esto.

Próximamente PCIe 6.0

Por último, el inminente lanzamiento de PCIe 6.0. OCP indica que uno de sus objetivos principales es garantizar que esta interfaz funcione de manera efectiva con todos los factores de forma. Hay muchas cosas a considerar aquí (como lo hicieron con PCIe 5.0) y están especialmente preocupados por eliminar la pérdida de rendimiento al conectarse a un sistema de almacenamiento.

Conclusión

En general, EDSFF ha abierto las puertas a muchas nuevas formas de pensar, ya que ofrece una amplia gama de factores de forma con ventajas sobre los factores de forma SSD tradicionales en lo que respecta a capacidad, escalabilidad, rendimiento, mantenimiento, manejabilidad, temperatura y potencia. gestión.

Sin embargo, la industria del almacenamiento retrasó esta adopción porque muchos proveedores de SSD tuvieron dificultades para indicar dónde habría suficiente volumen para justificar una inversión. Además, U.2 ha sido una apuesta segura para la empresa, ya que ofrece suficiente capacidad y es un factor de forma probado y utilizado en todas partes.

No obstante, ahora parece ser el momento para que EDSFF dé un gran paso como la opción principal.

Dónde encontrar las especificaciones

Todos los cambios mencionados por OCP llegarán pronto, por lo que piden a los fabricantes que estén listos para implementar las últimas especificaciones. Estos están disponibles en:

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

También alientan a cualquiera a unirse a SNIA o PCI-SIG en el desarrollo de especificaciones en:

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