Framtiden för SSD-formfaktorer

Antagandet av Enterprise and Data Center Standard Form Factor (EDSFF) har varit ett hett ämne i företagslagringsbranschen under de senaste åren. Och nu verkar det som att OCP är redo att driva antagandet ytterligare med sina nya uppdaterade specifikationer under sin presentation vid årets globala toppmöte. Detta är spännande nyheter av många anledningar, eftersom EDSFF har unika termiska skyddsfunktioner (inbyggt kylfläns och termiskt gränssnittsmaterial), dynamiska kapacitetsintervall och sömlös användarvänlighet.

Formfaktorkategorier

SSD-formfaktorer delas i allmänhet in i två olika standardgrupper:

PCI-SIG, som inkluderar de traditionella formfaktorerna: U.2, M.2 (har sitt ursprung i klientutrymmet och används nu flitigt i datacenter) och 2.5-tums SSD:er och hårddiskar
SNIA, som i första hand bestod av EDSFF (Enterprise and Data Center Standard Form Factor). Detta har också sin egen underfamilj av formfaktorer:
- E1.S (SFF-TA-1006), som har olika storlekar som sträcker sig från 5.9 mm till 25 mm och blir allt mer populär i hyperskala rymden; E3 (SFF-TA-1008); och
- E3 (SFF-TA-1008)
- E1.L, som för närvarande har 9.5 mm och 18 mm modeller.

Exempel på E1.S och E1.L formfaktorer

Formfaktortrender 2026

Så vad väntar dessa formfaktorer inom en snar framtid? Trendfocus, ett framstående marknadsundersöknings- och konsultföretag inom lagringsbranschen, släppte några förutsägelsediagram som visade en betydande förändring till EDSFF för SSD-enhet och bytevolym. Omkring 5 år på vägen förväntas M.2-användningen minska, medan EDSFF kör ungefär hälften av volymen (tillsammans med U.2, som fortfarande är relevant) vid det här laget. Mer specifikt gör E1.S större delen av denna övergång.

Som sagt, det spelar lite roll hur du ser på SSD-världen. Som vi ser just nu har företagsserverleverantörer som HPE och Dell lagt E3.S på sin färdplan för serverstöd för 2023. Tekniskt sett har de båda tillkännagett stöd för E3.S, men inte heller skickar det ännu. Inte heller har plattformar som stöder E1.S eller E1.L i deras vanliga företagsserverplattformar.

Lenovo har å andra sidan sysslat med E1.S som ett alternativ i några av deras ThinkSystem-servrar. SR630 V2 har till exempel ett bakplan med 16 E1.S SSD-platser. Lenovo går också in på E3.S men i sina nya servrar återstår det att se om de kommer att fortsätta erbjuda mycket med E1.S-fack.

Det är dock mainstream företag. När det kommer till molnleverantörer och hyperskalare finns det definitivt en aptit för E1.S- och E1.L-system, eftersom densiteten blir mycket viktig i skala. Med detta sagt är det troligt att EDSFF-formfaktorer tar över lejonparten av frakt SSD:er inom några år, ungefär som Trendfocus förväntar sig.

Ändringar i specifikationer

De nuvarande specifikationerna har funnits ganska länge, så OCP arbetar med att göra några viktiga ändringar.

När man tittar på EDSFF är den första stora uppdateringen de diskuterade termisk karakterisering, vilket hjälper enheterna att hitta en gemensam metodik. Problemet är att enhetstillverkare har var och en sina egna versioner (ett liknande problem för NVMe-specifikationer), så OCP vill att alla ska ha en gemensam uppsättning regler och specifikationer. Detta innebär att tillverkare kan förenkla sina system.

PCIe 5.0 stöd

PCIe 5.0-stöd (för U.2 och M.2) är ett annat stort ämne som OCP fokuserar på. Vi har upplevt en snabb övergångsperiod på sistone, och vi har gått från PCIe 3.0 till 4.0 och sedan till 5.0 på bara fyra år (med PCIe 6.0 vid horisonten också). Det är mycket förändring för organisationer och tillverkare att hantera på så kort tid.

Nyckeln till faktorfaktorer för OCP är att säkerställa att signalbanorna fungerar korrekt (säkerställer korrekta specifikationer för förlust/överhörning, etc.), vilket blir viktigare när du ökar i frekvens. Så mycket av arbetet som OCP fokuserar på just nu är att försöka se till att formfaktorer kan stödja dessa frekvenser.

Ändringar till E3

Förändringar av E3 pågår också för närvarande. Även om detta är en SSD-formfaktor, är en av de saker som EDSFF har hävdat på sistone att de är mer än bara en lagringsformfaktor, så några av de senaste ändringarna har åtgärdat detta. Till exempel, tillägget av en 4C+-kortkant på kontakten gör att du kan använda samma kortplats som OCP NIC 3.0 och E3, vilket gör den mer interoperabel. Vi ser också ett visst intresse från DRAM-tillverkare för att utnyttja DRAM över CXL i en SSD-liknande formfaktor.

Dessutom lade OCP till en andra 1C-kontakt också. Istället för en enda x8-plats kan du ha två x4-kontakter bredvid varandra för att effektivt ha en x8-anslutning. OCP tipsar om andra förändringar av E3 som för närvarande utvecklas, men dessa är de viktigaste.

Support för I3C

Förändringen som tar upp det mesta av deras tid är I3C-stöd. I en tidigare presentation för ungefär ett år sedan under en presentation av komponerbar säkerhetsarkitektur betonade de behovet av en snabbare frekvens än SMBUS. Intressant nog har det redan pratats om att flytta till I3C.

Vad de slutade med att besluta om är att I3C basgränssnitt kommer att vara valfritt, medan SMBUS kommer att krävas för att säkerställa bakåtkompatibilitet med andra formfaktorer. Detta gäller alla formfaktorer.

OCP kommer att driva in detta i alla formfaktorer. Det vill säga, allt som PCIe rör kommer att ha möjlighet att ha SMBUS eller I3C basic. Det tar lite mer tid än de ville på grund av komplexiteten i saker som spänningsomvandling, men de närmar sig mållinjen för att få reda på det här.

PCIe 6.0 kommer snart

Slutligen, den hotande PCIe 6.0-versionen. OCP indikerar att ett av deras primära mål är att säkerställa att detta gränssnitt fungerar effektivt med alla formfaktorer. Det finns många saker att tänka på här (som de gjorde med PCIe 5.0) och de är särskilt angelägna om att eliminera prestandaförluster vid anslutning till ett lagringssystem.

Slutsats

Sammantaget har EDSFF öppnat dörrarna för många nya sätt att tänka, eftersom det erbjuder ett omfattande utbud av formfaktorer med fördelar jämfört med traditionella SSD-formfaktorer när det gäller kapacitet, skalbarhet, prestanda, servicebarhet, hanterbarhet, termisk och kraft. förvaltning.

Lagringsindustrin försenade dock detta antagande eftersom många SSD-leverantörer hade svårt att ange var det skulle finnas tillräckligt med volym för att motivera en investering. Dessutom har U.2 varit ett säkert kort för företaget, eftersom det erbjöd tillräckligt med kapacitet och är en beprövad formfaktor som används överallt.

Ändå verkar det vara dags för EDSFF att ta ett stort steg som det vanliga valet.

Var hittar du specifikationerna

Alla ändringar som nämns av OCP kommer snart, så de ber tillverkarna att vara redo att implementera de senaste specifikationerna. Dessa finns på:

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

De uppmuntrar också alla att gå med i SNIA eller PCI-SIG i specifikationsutveckling på:

Engagera dig med StorageReview