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«