Знакомимся и привыкаем к новым форм-факторам NVMe SSD – Ruler

Enterprise & Datacenter SSD Form Factor (EDSFF)

“Мы напрямую спросили покупателей – чего бы они хотели? И получили четкий ответ: такую емкость, которая только возможна в 1U, полный доступ с передней панели, оптимальная термальная эффективность и решение, оптимизированное по TCO”

      Итак, как утверждает Intel – они это затеяли и воплотили в реальное железо. Хотя, при этом, существует рабочая группа  Enterprise & Datacenter SSD Form Factor (EDSFF), объединяющая, помимо собственно Intel, следующие компании: Samsung, Micron, Seagate, Toshiba, WD (производители флеш-чипов и накопителей), Dell/EMC, HPE, Lenovo (производители конечной продукции – серверов и хранилищ),  Facebook, Microsoft (потребители вычислительной техники). Не уверен, что уже есть прямо “стандарт”, но слово это в пресс-релизах употребляется, а ссылки на документы (хоть и неработающие) с сайта комитета ведут в SNIA.

Поставленная задача сформулирована в цитате и отражает чаяния реальных потребителей, так что “поддержка рублем снизу” обеспечена – “вы же получили то – что хотели!”

Все особенности форм-фактора ориентированы на использование в вычислительных комплексах датацентров, а в персональных компьютерах может быть и не будет поддержки никогда – там властвует M.2.

К делу. Решаем несколько задач:

  • максимально плотное использование пространства сервера/хранилища 1U, максимум – 2U. Может быть, даже половинной ширины. Емкость – приоритет №1;
  • обеспечиваем удобство установки/замены с передней панели сервера/хранилища;
  • оптимизируем с точки зрения потребления энергии и выноса сгенерированного тепла;
  • делаем решение с заделом, всерьез и надолго, чтобы не менять всю платформу через 2..3 года в связи с изменением форм-фактора, габаритных размеров, интерфейса или еще чего

Эффективное использование пространства.

Давно уже материнская плата 2-процессорной системы, даже с дополнительными интегрированными контроллерами интерфейсов, не занимает полного объема серверного монтируемого в стойку корпуса. Необходимые на-все-про-все габариты материнской платы уменьшились. Переднюю панель занимают держатели накопителей. После них – как правило, или неиспользуемое пространство, или блок вентиляторов, потом – у задней стенки – материнская плата. Даже в 1U корпусах появилась пустота. С хранилищами еще хуже, там даже материнская плата не нужна. В лучшем случае – контроллеры, имеющие меньшие габариты, в JBOD/JBOF и их нет. А накопители по-прежнему занимают лишь переднюю панель. Дальше – неиспользуемый объем и вентиляторы с блоками питания у задней стенки. Не рачительно все это!

Форм-фактор подразумевает два основных габаритных решения – длинное (Long) и короткое (Short). Есть еще и среднее (Middle), но на нем пока не концентрируют внимание – видимо, задел на будущее.

Длинный 1U форм-фактор

Габаритные размеры:  ASME-Y14.5-2009, интерфейс:  SFF-TA-1002

Предназначен для установки большого количества накопителей большой емкости. Подразумевается, что корпус набит такими накопителями по всей ширине – 32 накопителя с необходимыми зазорами при вертикальной установке или 24 накопителя (6 рядов по 4) при горизонтальной установке.

Рис. 1. Вариант вертикальной установки в 1U корпус.

Рис. 2 Вертикальная установка накопителей

Рис. 3. Горизонтальная установка накопителей

Габаритные размеры карты: длина 318,5мм; высота 38,4мм; ширина для устройств с потреблением до 25Вт – 9,5мм, для устройств с потреблением до 40Вт – 18мм. Карта накопителя упаковывается в корпус с торцевым ножевым разъемом интерфейса сзади и элементами фиксации/управления/индикации спереди.

Интерфейс – PCIe x4 или x8. Предусмотрено расширение до x16.

   Рис. 4 Базовый коннектор интерфейса x4 и расширенный x8.

   Рабочая температура – до 70 градусов

Короткий 1U форм-фактор

Габаритные размеры:  ASME-Y14.5-2009, интерфейс:  SFF-TA-1002

Ориентирован на гибридные дисковые системы SSD+HDD (рис. 6) или на системы, не имеющие свободного внутреннего пространства для длинных накопителей (рис. 5).

Рис. 5. Система с короткими EDSFF накопителями

Рис. 6. Система с отсеком для коротких EDSFF накопителей

   Габаритные размеры карты: длина 111,5мм; высота 31,5мм; ширина 5,9мм. Карта накопителя бескорпусная с торцевым ножевым разъемом интерфейса сзади и элементами фиксации спереди.

Интерфейс – PCIe x4

Потребляемая мощность ограничена 12Вт.

Удобство доступа, горячая замена

Все варианты исполнения накопителей подразумевают установку с передней панели с подключением на бэкплейн. Удобство доступа для установки/замены и горячая замена накопителей – неотъемлемая часть системы энтрерпрайз класса.

Потребление, охлаждение

Сформированы следующие рекомендации для накопителей формата 1U Long:

Параметр Накопитель шириной 9.5мм Накопитель шириной 18мм (слабый поток) Накопитель шириной 18мм (сильный поток)
Рекомендованная максимальная устоявшаяся мощность, Вт 25 25 40
Максимальная рабочая температура карты (° C) 70 70 70
Максимальная температура поступающего воздуха (° C) 40 40 40
Шаг расположения накопителей, мм 12.5 19 19
Давление, создаваемое вентилятором охлаждения на длине устройства, мин. (Паскаль) 197 67 137
Средний поток воздуха в пересчете на 1 устройство, мин. (CFM). 1 CFM = 1.7 м3/ч) 3.6 3.6 5.9

Для накопителей формата 1U Short потребляемая мощность ограничена 12 Вт.

Ограничение максимальной мощности потребления накопителем,  необходимые зазоры в их расположении и требования к системе вентиляции обеспечивают комфортные условия для длительной бесперебойной работы системы. Баланс мощности и производительности наряду с эффективным использованием пространства выведен комитетом EDSFF как приоритет №1!

Все ведущие производители вычислительной техники имеют в своем арсенале решения с накопителями перспективного форм-фактора EDSFF. В частности, компания Supermicro выпустила как сервер, так и JBOF под длинные накопители – обзор их представлен по ссылке.


Обзор всех форм-факторов современных накопителей представлен в https://nvme.smb-solution.ru/nvme-ssd-form-factor/. Примеры платформ серверов и СХД на NVMe SSD – в разделе “Корпуса и платформы с NVMe SSD

Опубликовано
В рубрике Общая Отмечено ,