De toekomst van SSD-vormfactoren

De acceptatie van de Enterprise and Data Center Standard Form Factor (EDSFF) is de afgelopen jaren een hot topic geweest in de enterprise storage-industrie. En nu lijkt het erop dat OCP klaar is om de acceptatie verder te stimuleren met zijn nieuwe bijgewerkte specificaties tijdens de presentatie op de Global Summit van dit jaar. Dit is om vele redenen opwindend nieuws, aangezien EDSFF unieke thermische beschermingsmogelijkheden biedt (ingebouwd koellichaam en thermisch interfacemateriaal), dynamische capaciteitsbereiken en naadloos gebruiksgemak.

Vormfactorcategorieën

SSD-vormfactoren vallen over het algemeen in twee verschillende standaardgroepen:

PCI-SIG, dat de traditionele vormfactoren omvat: U.2, M.2 (ontstaan in de clientruimte en wordt nu veel gebruikt in datacenters) en 2.5-inch SSD's en HDD's
SNIA, dat voornamelijk bestond uit EDSFF (Enterprise and Data Center Standard Form Factor). Dit heeft ook zijn eigen subfamilie van vormfactoren:
- E1.S (SFF-TA-1006), met verschillende formaten variërend van 5.9 mm tot 25 mm en wordt steeds populairder in de hyperscale ruimte; E3 (SFF-TA-1008); En
- E3 (SFF-TA-1008)
- E1.L, die momenteel modellen van 9.5 mm en 18 mm heeft.

Voorbeelden van E1.S- en E1.L-vormfactoren

Vormfactortrends in 2026

Dus wat staat deze vormfactoren in de nabije toekomst te wachten? Trendfocus, een vooraanstaand marktonderzoeks- en adviesbureau voor de opslagindustrie, heeft enkele voorspellingsgrafieken vrijgegeven die een significante verschuiving naar EDSFF voor SSD-eenheid en bytevolume laten zien. Ongeveer 5 jaar later zal het gebruik van M.2 naar verwachting afnemen, terwijl EDSFF tegen die tijd ongeveer de helft van het volume aanstuurt (samen met U.2, dat nog steeds relevant is). Meer specifiek doet E1.S het grootste deel van deze overgang.

Dat gezegd hebbende, het maakt wel een beetje uit hoe je naar de SSD-wereld kijkt. Zoals we nu zien, hebben leveranciers van bedrijfsservers zoals HPE en Dell E3.S op hun routekaart voor serverondersteuning voor 2023 gezet. Technisch gezien hebben ze allebei ondersteuning voor E3.S aangekondigd, maar geen van beide verzendt het nog. Geen van beide heeft platforms die E1.S of E1.L ondersteunen in hun reguliere enterprise serverplatforms.

Lenovo daarentegen heeft E1.S als optie gebruikt in sommige van hun ThinkSystem-servers. Zo heeft de SR630 V2 een backplane met 16 E1.S SSD-slots. Lenovo doet ook mee aan E3.S, maar met hun nieuwe servers valt nog te bezien of ze veel zullen blijven bieden met de E1.S-bays.

Dat is echter mainstream ondernemen. Als het gaat om cloudproviders en hyperscalers, is er zeker behoefte aan E1.S- en E1.L-systemen, aangezien de dichtheid erg belangrijk wordt op schaal. Dat gezegd hebbende, is het waarschijnlijk dat EDSFF-vormfactoren binnen een paar jaar het leeuwendeel van de verzonden SSD's overnemen, zoals Trendfocus verwacht.

Wijzigingen in specificaties

De huidige specificaties bestaan al geruime tijd, dus OCP werkt aan enkele belangrijke wijzigingen.

Kijkend naar EDSFF, is de eerste grote update die ze bespraken thermische karakterisering, die de apparaten helpt een gemeenschappelijke methodologie te vinden. Het probleem is dat schijffabrikanten elk hun eigen versies hebben (een soortgelijk probleem met NVMe-specificaties), dus OCP wil dat iedereen een gemeenschappelijke set regels en specificaties heeft. Dit betekent dat fabrikanten hun systemen kunnen vereenvoudigen.

PCIe 5.0-ondersteuning

PCIe 5.0-ondersteuning (voor U.2 en M.2) is een ander belangrijk onderwerp waarop OCP zich richt. We hebben de laatste tijd een snelle overgangsperiode doorgemaakt, van PCIe 3.0 naar 4.0 en vervolgens naar 5.0 in een tijdsbestek van slechts vier jaar (met PCIe 6.0 ook aan de horizon). Dat is veel verandering voor organisaties en fabrikanten om in zo'n korte tijd om te gaan.

De sleutel tot factorfactoren voor OCP is om ervoor te zorgen dat signaalbanen correct werken (zorgen voor correcte verlies- / overspraakspecificaties, enz.), Wat belangrijker wordt naarmate de frequentie toeneemt. Dus veel van het werk waar OCP op dit moment op gericht is, probeert ervoor te zorgen dat vormfactoren die frequenties kunnen ondersteunen.

Wijzigingen in E3

Er zijn momenteel ook wijzigingen aan de E3 aan de gang. Hoewel dit een SSD-vormfactor is, is een van de dingen die EDSFF de laatste tijd beweert, dat ze meer zijn dan alleen een opslagvormfactor, dus enkele van de meest recente wijzigingen hebben dit verholpen. Door bijvoorbeeld een 4C+ kaartrand aan de connector toe te voegen, kunt u dezelfde sleuf gebruiken als de OCP NIC 3.0 en E3, waardoor deze beter interoperabel is. We zien ook enige interesse van DRAM-fabrikanten om DRAM te gebruiken in plaats van CXL in een SSD-achtige vormfactor.

Bovendien heeft OCP ook een tweede 1C-connector toegevoegd. In plaats van een enkele x8-sleuf kunt u twee x4-connectoren naast elkaar hebben om effectief een x8-verbinding te hebben. OCP verwijst naar andere wijzigingen in E3 die momenteel worden ontwikkeld, maar dit zijn de belangrijkste.

I3C-ondersteuning

De verandering die het grootste deel van hun tijd in beslag neemt, is I3C-ondersteuning. In een vorige presentatie, ongeveer een jaar geleden, tijdens een composable security architecture-presentatie, benadrukten ze de noodzaak van een frequentie die sneller is dan SMBUS. Interessant genoeg was er al sprake van een verhuizing naar I3C.

Waar ze uiteindelijk toe besloten, is dat de I3C-basisinterface optioneel zal zijn, terwijl SMBUS vereist is om achterwaartse compatibiliteit met andere vormfactoren te garanderen. Dit geldt voor alle vormfactoren.

OCP zal dit in alle vormfactoren doorvoeren. Dat wil zeggen, alles wat PCIe aanraakt, heeft de mogelijkheid om SMBUS of I3C basic te hebben. Het kost wat meer tijd dan ze wilden vanwege de complexiteit van zaken als spanningsconversie, maar ze naderen de eindstreep om dit spul uit te zoeken.

PCIe 6.0 komt eraan

Ten slotte de dreigende PCIe 6.0-release. OCP geeft aan dat een van hun primaire doelen is om ervoor te zorgen dat deze interface effectief werkt met alle vormfactoren. Er zijn hier veel dingen waarmee u rekening moet houden (zoals bij PCIe 5.0) en ze houden zich vooral bezig met het elimineren van prestatieverlies bij het aansluiten op een opslagsysteem.

Conclusie

Over het algemeen heeft EDSFF de deuren geopend voor veel nieuwe manieren van denken, omdat het een uitgebreide reeks vormfactoren biedt met voordelen ten opzichte van traditionele SSD-vormfactoren als het gaat om capaciteit, schaalbaarheid, prestaties, onderhoudsgemak, beheerbaarheid, warmte en kracht beheer.

De opslagindustrie stelde deze acceptatie echter uit, omdat veel SSD-leveranciers moeite hadden om aan te geven waar er voldoende volume zou zijn om een investering te rechtvaardigen. Bovendien was U.2 een veilige gok voor de onderneming, omdat het voldoende capaciteit bood en een beproefde vormfactor is die overal wordt gebruikt.

Desalniettemin lijkt het nu tijd voor EDSFF om een grote stap te zetten als de reguliere keuze.

Waar vindt u de specificaties

Alle door OCP genoemde wijzigingen komen eraan, dus ze vragen fabrikanten om klaar te staan om de nieuwste specificaties te implementeren. Deze zijn verkrijgbaar bij:

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

Ze moedigen ook iedereen aan om zich bij SNIA of PCI-SIG aan te sluiten bij de ontwikkeling van specificaties op:

Neem contact op met StorageReview