ブライアンは最近、 ジェイソン・エイドリアンのポッドキャストOCP ストレージ プロジェクトの共同議長であり、Azure のハードウェア リーダーである同氏は、ストレージ ソリューションの将来について話し合いました。議論の主なトピックは、多用途の E1.S フォーム ファクターでした。私たちの会話によると、このテクノロジーの将来性について興奮していないのであれば、おそらく興奮しているはずです。
ブライアンは最近、 ジェイソン・エイドリアンのポッドキャストOCP ストレージ プロジェクトの共同議長であり、Azure のハードウェア リーダーである同氏は、ストレージ ソリューションの将来について話し合いました。議論の主なトピックは、多用途の E1.S フォーム ファクターでした。私たちの会話によると、このテクノロジーの将来性について興奮していないのであれば、おそらく興奮しているはずです。
E1.Sとは何ですか？
E1.S フォーム ファクター (大まかに「ルーラー」として知られています) は数年前に登場し、主に小型 (M.2 ドライブよりわずかに大きい) フォーム ファクター内のパフォーマンスと密度に関してハイパー スケーラーに柔軟性を与えることを目的としていました。現在、同社はコンピューティング市場とストレージ市場にさらに広範な影響を与えようとしている。
当初は、E1.L (はるかに大きな「定規」フォーム ファクター) が使用されていました。数十 TB の容量を備えていましたが、パフォーマンスのカテゴリでは十分に耐えられませんでした。 M.10 ドライブはパフォーマンス ワークロードに活用されてきましたが、主に熱と保守性に関して制限もあります。ルーラー SSD の初期の頃は、物理サイズが大きすぎるという問題もありました。
E1.L には容量ストレージ用の場所がありますが、ほとんどは、長い定規が提供する密度を必要とする非常に大規模な展開に限定されます。エンタープライズを含むその他のほとんどの企業にとって、E1.S は容量とパフォーマンスの適切な組み合わせとなるでしょう。一般的に言えば、データセンターで U.1 に代わる次の SSD フォーム ファクターとしては、E2.S がリードしています。他にも候補はありますが、E1.S ほど広くサポートされている先進的なものはありません。
E1.Sのさまざまなサイズ
2019 年当時、E1.S フォーム ファクターにはさまざまなサイズがあり、大きすぎるか (クラウド サーバーの不動産に問題が生じる)、または大規模なヒートシンク要件により最高のパフォーマンスに達することができませんでした。 E1.S の目的は、複数世代にわたって存続することです。
最終的に実現したのは、多くのハイパースケーラーによる計画で、短い定規を 15 mm サイズ (U.2 と同じ Z 高さ) で標準化し、OEM が簡単に導入して利益を得られるようにするというものでした。この標準化により、SSD ベンダーにとっても作業が大幅に容易になります。いくつかの短いルーラー ソリューションを作成してサポートする代わりに、追加のサイズを保証するのに十分なボリュームを注文する可能性のある特定のクラウドの外側で、XNUMX つのフォーム ファクターのみにロックインできるようになりました。
E1.S のサイズ上のメリットは非常に重要です。現在、ミッドプレーンやその他の英雄的な努力をしないと、実際には 10U サーバー シャーシに 2 台の U.1 ドライブしか搭載できません。 E1.S を使用すると、サーバー設計者は 24U システムに 1 台のフロントマウント ドライブを取り付けることができ、これらはすべてライト ID でホットスワップ可能であり、OEM とハイパースケールの両方が必要とするエンタープライズ機能です。最終的に、E1.S は、驚くべきパフォーマンス プロファイルを備えた、より高密度な 1U サーバーを可能にします。
E1.S 仕様には 1 つの異なるサイズのオプションがありますが、それらはすべて同じ PCB 長さとコネクタを使用します。これは、互換性が問題ではないことを意味します。バージョン間の唯一の違いはヒートシンクのサイズであり、これにより異なるレベルのパフォーマンスを発揮できます。たとえば、大容量のブート ドライブまたは一般用途の SSD だけが必要な組織向けに、EXNUMX.S にはマザーボードに組み込むことができる XNUMX つのケースなしバージョンが用意されています。唯一の欠点は、ホットプラグが容易ではないこと、およびヒートシンクを取り付けない限り高性能を得ることができないことです。
25mm 設計と 15mm E1.S の例
他の 9.5 つの仕様 (15mm、25mm、9.5mm) は、より要求の厳しい高性能のユースケース向けです。 XNUMXmm はフロント サービス サーバーまたはストレージ システム向けで、XNUMX つのソリューションの中で最も高密度のソリューションです。ただし、作業負荷が増加すると、気温はかなり高くなり始めます。
潜在的なスロットルを回避するには、このような場合には 15 mm または 25 mm のバージョンが最適なソリューションです。そしてもちろん、15mm はサーバー ベンダー (および顧客) が快適に感じられる Z 高さであるため、設計の観点からは XNUMXmm が主導権を握っています。
E1.S/L がまだ採用されていないのはなぜですか?
E1 フォーム ファクターは新しいテクノロジーではありません。ここ数年存在しているにもかかわらず（Supermicro はいくつかのシステムをリリースしました フォームファクターのサポート付き）、まだ広く採用されていません。どうしてこれなの？
E1.L の場合、これは主に必要性によって決まります。 16 ～ 32TB SSD を 1 台ほど購入し、それらを 2 つのシステムに組み込もうとする人は多くありません。これはハイパースケール領域では確かに必要ですが、エンタープライズ部門の大多数の組織ではこの規模のものを使用する必要がないため、需要を生み出す必要はそれほどありません。 E30.L はハイパースケール中心のソリューションです。 U.XNUMX SSD でも同様の採用の欠如が見られ、XNUMX TB SKU は単に企業に販売されていませんでした。
現在、OEM スペースにはさまざまなシステム サイズがあります。 1U、2U、4U、ブレードなど。したがって、まったく新しいフォームファクターに移行するには、多くのインセンティブが必要になります。たとえば、スロットに互換性がないということは、企業がスロットを移動するためにアダプターが必要になることを意味しますが、これはコスト面でも管理面でもサーバーを実行する効果的な方法ではありません。たとえば、デル 1.8インチSSDを作ってみた それは決して離陸しませんでした。ただし、クラウド組織がより多くの E1.S フォーム ファクター ドライブ (以下で構成される) を導入し始めると、 16TB以上のモデルも近い将来登場予定）、OEM は新しいドライブ技術を広く採用し始める動機がさらに高まる可能性があります。
Dell、HPE、その他の企業もこの導入に貢献し始めており、市場を細分化するのではなく統合するのに役立ちます。企業にとって本当に意味のあるシステム構成を見て驚かないでください。これは、企業が U.2 だけを見据えるのに役立つ可能性があります。
ありがたいことに、開発が必要な主要コンポーネントは前面バックプレーンだけです。バックエンドの多くの部分は変わりませんが、多少の電力が必要になる可能性があります。また、E5.S に移行する前に PCIe Gen1 の更新を待っている大手 OEM にとっても、大きな設計の機会が得られます。将来のサーバー設計ではケーブル配線の必要性が軽減され、SSD 接続をボードに直接接続できるため、サーバー設計が大幅に簡素化される可能性があります。
ただし、待つ必要はありません。Viking のようなより動的なシステム ビルダーがすでにこれを行っています。下の画像では、NVMe E1.S サーバーの蓋を外した状態のレンダリングを確認できます。この場合の SSD は、背面のツイン サーバーに存在するドライブ プレーンに接続します。このデザインは非常にエレガントで、システム内にケーブルが XNUMX 本もありません。
E1.S vs M.2
2 つのフォーム ファクターには、熱保護機能、容量、使いやすさという XNUMX つの重要な違いがあります。 M.XNUMXながら できる ハイパースケール データ センターで使用される場合、これは確かに最も効果的なタイプの構成ではありません。アダプター、ヒートシンク、およびサーマルインターフェース素材はすべて、必要なパフォーマンスを達成できるように温度を十分に低く保つ必要があります。
Gen3 M.2 SSD では、おそらく キャリアカード M.2 ドライブを冷却するため。ただし、特定のワークロードでは、それらがなくても管理可能です。しかし、Gen4 と最終的に登場する Gen5 では、ドライブのワット数が大幅に増加します (8 W から 15 ～ 20 W まで)。これは、M.2 ドライブを単に垂直方向に近接して積み重ねることができないことを意味します。各ドライブに何らかのヒートシンクを取り付ける必要があるのは間違いなく、サーバーの敷地が問題になります。
一方、E1.S にはヒートシンクとサーマル インターフェイス マテリアルが内蔵されているため、必要なパフォーマンスを維持するために特別な介入は必要ありません。これは、温度を下げるためにパフォーマンスを調整する必要がないことを意味します。これは、潜在的なパフォーマンスを最大限に活用したい組織にとって非常に重要です。このテクノロジーは Gen4 (CPU、ネットワーキング ポート) を完全に活用できるようになり、E1.S 15mm フォーム ファクタでこれに対応できます。
ドライブ管理にも大きな違いがあります。サーバーのキャリア カード (またはボード自体に組み込まれている M.2 ドライブ) を交換するのは、多くの場合、長くて面倒なプロセスです。通常、オンラインでの保守性はなく、ダウンタイムは避けられません。
まず、システムの電源を切り、サーバー ラックから完全に取り外す必要があります。次に、カードを背面から引き出し、M.2 ドライブからヒートシンクを取り外し、新しい SSD (サーマル インターフェイス材料とヒートシンクを含む) を組み立て、スロットに戻して、サーバーの電源をオンにする必要があります。基本的には、単一の M.2 ドライブを交換するだけでシステム全体のインストールを行うことになります。ハイパースケール スペースでは、すべてのメンテナンスがオンラインで効率的に行われることを望んでいます。企業も確かにこの恩恵を受けることができます。
E1.S フォーム ファクタによりシンプルになります。システムの前面に取り付けられるため、単純なドライブ交換と同じくらい簡単です。実質的にすべてのものをホットサービス可能な状態に保つために、前面ブートまたはキャッシュ ドライブ (以前はシステム内に隠されていたもの) を搭載することもできます。
コストの観点から見ると、企業は時間とお金を大幅に節約できます。サーバー環境が大規模であればあるほど、密度が大幅に向上するため、E1.S の恩恵を受ける可能性が高くなります。
E1.S のより微妙な機能の XNUMX つは、SSD に組み込まれた緑色/オレンジ色の LED です。これは、他のフォーム ファクターにはなかったものです。また、ラッチ機構を取り付けるための取り付け場所も備えていますが、ラッチ自体は消費者が追加する必要があります。興味深いことに、サムスンは昨年、ツール不要のラッチのオープンソース オプションを OCP Storage に提案しました。
最終的には、E1.S により、より興味深いサーバーの構築が可能になります。たとえば、StorageReview ラボにある Supermicro システムは、SATA ブート ドライブとツイン NVMe SSD の 1 つのドライブ スロットのみを収容するハーフブレード モジュールで構成されています。これは、対象となるワークロードの種類には問題ありません。ただし、EXNUMX.S を使用すると、現在の XNUMX ドライブ構成と比較して、システムはこの小さなサーバー ブレードにこれらのドライブを XNUMX ～ XNUMX 台簡単に搭載できます。これにより、ストレージの観点からできることが劇的に変わる可能性があります。
では、M.2は死んだのでしょうか？
議論された大きなトピックの 2 つは、新しいシステムから M.18 コネクタが廃止されるかどうかでした。ジェイソン氏は、OEM と企業に関する限り、確実にそうなると信じています。そして、あなたが思っているよりも早く、広範な普及がわずか XNUMX か月以内に完了する可能性があります。
ブライアンとジェイソンの議論の中で、PCIe Gen5 が OEM とデータセンターの E1 と E3 両方のフォームファクターの変曲点として言及されました。これがクライアント分野やワークステーション/ハイエンドデスクトップ市場でも同様に起こるかどうかを見るのも興味深いでしょうが、これらの市場ではもう少し複雑であるため、新しい形式を完全に採用するにはもう少し時間がかかる可能性があります要素。
まとめ：
OCP が 15mm フォームファクタを承認してからほぼ 8 年が経過し、すでに 15 社の異なるベンダーがこの仕様に合わせたドライブを構築しています。これは、保守性を重視して IOPS 密度の新たな基準を設定する、より多くの高密度サーバーとストレージ システムが登場することを意味します。より具体的には、ジェイソン氏は、E1.S フォームファクターの 25mm バリアントにより、今後の PCIe Gen 5 SSD を使用する際に、1W 以上の性能で驚異的なパフォーマンス数値を実現できると述べています。簡単に言うと、この新しいテクノロジーの実現まであと XNUMX サーバー世代しかありません。今こそ、データセンターへの EXNUMX.S の導入計画に真剣に取り組み始める時期です。
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