U.2 作為服務(wù)器 SSD 的主流規(guī)格已叱咤風(fēng)云十余年,U.2 與 2.5 英寸 HDD 規(guī)格相似,能與支持 SATA、SAS 和 NVMe 的連接器配合使用,這兩項(xiàng)因素對(duì)于 SSD 在服務(wù)器中的普及至關(guān)重要。
但如今,隨著 PCIe? 5.0 和 6.0 的強(qiáng)勢(shì)登場(chǎng),它的短板徹底暴露!美光技術(shù)專(zhuān)家 Anthony Constantine 直言:“EDSFF 將取代 U.2!” 為什么?三大硬核挑戰(zhàn)告訴你答案!
挑戰(zhàn)一:系統(tǒng)SI崩了?EDSFF 一招化解!
傳統(tǒng) U.2 采用從主機(jī)端口到存儲(chǔ)設(shè)備的典型總線(xiàn)拓?fù)?,根?jù)所用的連接器數(shù)量,稱(chēng)為 3 連接器拓?fù)洌▓D 1)。
雖然適配 PCIe? 3.0/4.0 無(wú)壓力,但在 PCIe? 5.0 時(shí)代,信號(hào)傳輸速度飆升,“信號(hào)眼(通過(guò)測(cè)量確定“1”或“0”)”問(wèn)題直接拉響警報(bào)!
圖 1:用于 U.2 和 EDSFF 的典型 3 連接器拓?fù)?/p>
EDSFF 的殺手锏來(lái)了!為改進(jìn) 3 連接器拓?fù)洌仨殰p少總拓?fù)溟L(zhǎng)度,或者使用成本更高的器件(PCB、線(xiàn)纜、重定時(shí)器等)。
EDSFF 支持圖 1 中的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),同時(shí)也支持使用正交連接器的 2 連接器和 1 連接器拓?fù)洌ㄈ鐖D 2 所示)。圖 2 中的拓?fù)湟瞥蜏p少了影響信號(hào)眼的背板和連接器,從而有助于解決“信號(hào)眼”問(wèn)題。
圖 2:用于 EDSFF 的典型 2 連接器和 1 連接器拓?fù)?/p>
而升級(jí)到 PCIe? 6.0 時(shí),U.2問(wèn)題更加凸顯!PCIe? 6.0使用的信號(hào)從 1 個(gè)級(jí)別變?yōu)榱?4 個(gè)級(jí)別,從而將信號(hào)眼縮小到原有大小的四分之一。這種情況下,不僅要應(yīng)對(duì)關(guān)鍵的信號(hào)損耗問(wèn)題,發(fā)送和接收對(duì)之間的噪聲等因素也至關(guān)重要!
U.2 連接器(圖 3)正是缺乏這種隔離設(shè)計(jì)。這會(huì)導(dǎo)致更高的串?dāng)_(稱(chēng)為“NEXT”),無(wú)論是從 SSD 還是從系統(tǒng)的角度而言,這些限制使得 U.2 成為成本更高的解決方案。
圖 3:U.2 引腳排列
考慮到這些,EDSFF 連接器的引腳排列(圖 4)將發(fā)送和接收對(duì)進(jìn)行了隔離,分別位于連接器的相對(duì)側(cè)。
圖 4:EDSFF 引腳排列
挑戰(zhàn)二:散熱捉急?E3.S 1T 直接 “降溫”
隨著大眾對(duì) SSD 性能的要求日益增加,用于冷卻 SSD 及其后方部件的散熱空間變得愈發(fā)有限。(圖 5)顯示了 E3.S 1T 和 U.2 之間的散熱對(duì)比:在不同的輸入空氣溫度下,同樣容量和功率的 E3.S 所需要的冷卻空氣體積均少于 U.2,這一結(jié)果源自?xún)蓚€(gè)因素:
E3.S 1T 比 U.2 外形更小,因此散熱時(shí)穿過(guò)和繞過(guò)它的氣流更少
氣流在通過(guò) E3.S 1T SSD 時(shí)的散熱效率更高(阻礙氣流的器件/連接器更少)
圖 5:E3.S 1T 與 U.2 的散熱對(duì)比
但是!業(yè)內(nèi)也有持其相反觀點(diǎn):認(rèn)為與U.2相比,E3.S系統(tǒng)可能需要更多的氣流,因?yàn)橄噍^于U.2,同樣的空間中可以安裝更多 E3.S。
不過(guò),這取決于如何設(shè)計(jì)。系統(tǒng)可以減少設(shè)備數(shù)量,并將E3.S SSD聚合在一起,以便將氣流導(dǎo)向關(guān)鍵器件。系統(tǒng)還可以使用 圖 2 中的正交連接器,從而有助于空氣流動(dòng),這些設(shè)計(jì)可以極大提高系統(tǒng)的散熱性能。
挑戰(zhàn)三:技術(shù)迭代下的預(yù)算分配博弈
早在 EDSFF 規(guī)格設(shè)計(jì)之初,參與公司就清楚這是一場(chǎng)面向未來(lái)的豪賭! 如今企業(yè)正陷入核心決策難題:EDSFF 和 U.2 這兩種互相競(jìng)爭(zhēng)的技術(shù)需要相同的投資,EDSFF是未來(lái)導(dǎo)向的投資,而U.2可能需要更高的優(yōu)化成本。
隨著規(guī)格的制定,行業(yè)趨勢(shì)已向EDSFF傾斜。各公司正在投資 EDSFF 系統(tǒng)和生態(tài)系統(tǒng),包括 EDSFF SSD 開(kāi)發(fā),以及未來(lái)將支持 EDSFF 的系統(tǒng)。
企業(yè)對(duì) EDSFF 的投資超過(guò)了對(duì) U.2 的投資,EDSFF SSD 研發(fā)將在未來(lái)火力全開(kāi)!技術(shù)風(fēng)口肉眼可見(jiàn)!
本文作者
Anthony Constantine
美光存儲(chǔ)業(yè)務(wù)部門(mén)杰出技術(shù)人員