O futuro dos fatores de forma SSD

A adoção do Enterprise and Data Center Standard Form Factor (EDSFF) tem sido um tema importante no setor de armazenamento corporativo nos últimos anos. E agora, parece que a OCP está pronta para impulsionar ainda mais a adoção com suas novas especificações atualizadas durante sua apresentação no Global Summit deste ano. Esta é uma notícia empolgante por vários motivos, pois o EDSFF apresenta recursos exclusivos de proteção térmica (dissipador de calor integrado e material de interface térmica), faixas de capacidade dinâmica e facilidade de uso contínua.

Categorias de fator de forma

Os fatores de forma SSD geralmente se enquadram em dois grupos de padrões diferentes:

PCI-SIG, que inclui os formatos tradicionais: U.2, M.2 (originou-se no espaço do cliente e agora está sendo amplamente utilizado em data centers) e SSDs e HDDs de 2.5 polegadas
SNIA, que consistia principalmente em EDSFF (Enterprise and Data Center Standard Form Factor). Isso também tem sua própria subfamília de fatores de forma:
- E1.S (SFF-TA-1006), que apresenta diferentes tamanhos variando de 5.9 mm a 25 mm e está se tornando mais popular no espaço da hiperescala; E3 (SFF-TA-1008); e
- E3 (SFF-TA-1008)
- E1.L, que atualmente possui modelos de 9.5mm e 18mm.

Exemplos de fatores de forma E1.S e E1.L

Tendências do fator de forma em 2026

Então, o que está reservado para esses fatores de forma em um futuro próximo? A Trendfocus, uma importante empresa de consultoria e pesquisa de mercado do setor de armazenamento, divulgou alguns gráficos de previsão que mostraram uma mudança significativa para EDSFF para unidade SSD e volume de bytes. Cerca de 5 anos depois, espera-se que o uso do M.2 diminua, enquanto o EDSFF está dirigindo cerca de metade do volume (junto com o U.2, que ainda permanece relevante) neste momento. Mais especificamente, E1.S está fazendo a maior parte dessa transição.

Dito isso, importa um pouco como você olha para o mundo do SSD. Como estamos vendo agora, fornecedores de servidores corporativos como HPE e Dell colocaram o E3.S em seu roteiro de 2023 para suporte a servidores. Tecnicamente, ambos anunciaram suporte para o E3.S, mas nenhum deles o está lançando ainda. Nenhuma delas possui plataformas que suportem E1.S ou E1.L em suas principais plataformas de servidores corporativos.

A Lenovo, por outro lado, se interessou pelo E1.S como uma opção em alguns de seus servidores ThinkSystem. O SR630 V2, por exemplo, tem um backplane com 16 slots E1.S SSD. A Lenovo também está entrando no E3.S, no entanto, em seus novos servidores, resta saber se eles continuarão oferecendo muito com as baias E1.S.

Isso é empresa mainstream embora. Quando se trata de provedores de nuvem e hiperescaladores, há definitivamente um apetite por sistemas E1.S e E1.L, pois a densidade se torna muito importante em escala. Tudo isso dito, é provável que os fatores de forma EDSFF assumam a maior parte dos SSDs de envio em alguns anos, como prevê a Trendfocus.

Mudanças nas Especificações

As especificações atuais já existem há algum tempo, então a OCP está trabalhando para fazer algumas mudanças importantes.

Olhando para o EDSFF, a primeira grande atualização que eles discutiram é a caracterização térmica, que ajuda os dispositivos a encontrar uma metodologia comum. O problema é que os fabricantes de unidades têm suas próprias versões (um problema semelhante nas especificações NVMe), portanto, a OCP deseja que todos tenham um conjunto comum de regras e especificações. Isso significa que os fabricantes podem simplificar seus sistemas.

Suporte PCIe 5.0

O suporte a PCIe 5.0 (para U.2 e M.2) é outro tópico importante no qual a OCP está se concentrando. Passamos por um rápido período de transição ultimamente, passando do PCIe 3.0 para o 4.0 e depois para o 5.0 em um período de apenas quatro anos (com PCIe 6.0 também no horizonte). São muitas mudanças para organizações e fabricantes lidarem em um período tão curto de tempo.

A chave para fatorar fatores para OCP é garantir que as faixas de sinal funcionem corretamente (garantindo especificações corretas de perda/diafonia, etc.), o que se torna mais importante à medida que você aumenta a frequência. Portanto, grande parte do trabalho no qual a OCP está focada agora é tentar garantir que os fatores de forma possam suportar essas frequências.

Mudanças para E3

Mudanças no E3 também estão em andamento. Embora este seja um fator de forma SSD, uma das coisas que a EDSFF tem afirmado ultimamente é que eles são mais do que apenas um fator de forma de armazenamento, então algumas das mudanças mais recentes abordaram isso. Por exemplo, a adição de uma borda de cartão 4C+ ao conector permite que você use o mesmo slot que o OCP NIC 3.0 e E3, o que o torna mais interoperável. Também estamos vendo algum interesse dos fabricantes de DRAM em alavancar DRAM sobre CXL em um fator de forma no estilo SSD.

Além disso, a OCP também adicionou um segundo conector 1C. Em vez de um único slot x8, você pode ter dois conectores x4 próximos um do outro para efetivamente ter uma conexão x8. OCP sugere outras mudanças no E3 atualmente em desenvolvimento, mas essas são as mais importantes.

Suporte I3C

A mudança que está ocupando a maior parte do tempo é o suporte I3C. Em uma apresentação anterior, cerca de um ano atrás, durante uma apresentação de arquitetura de segurança composta, eles enfatizaram a necessidade de uma frequência mais rápida que o SMBUS. Curiosamente, já se falava em mudar para o I3C.

O que eles acabaram decidindo é que a interface básica I3C será opcional, enquanto o SMBUS será necessário para garantir a compatibilidade com versões anteriores com outros fatores de forma. Isso vale para todos os fatores de forma.

A OCP levará isso a todos os fatores de forma. Ou seja, qualquer coisa que o PCIe tocar terá a capacidade de ter SMBUS ou I3C basic. Está levando um pouco mais de tempo do que eles gostariam devido à complexidade de coisas como conversão de voltagem, mas eles estão se aproximando da linha de chegada para descobrir essas coisas.

PCIe 6.0 está chegando em breve

Por fim, o iminente lançamento do PCIe 6.0. OCP indica que um de seus principais objetivos é garantir que essa interface funcione de forma eficaz com todos os fatores de forma. Há muitas coisas a considerar aqui (como fizeram com o PCIe 5.0) e eles estão especialmente preocupados em eliminar a perda de desempenho ao se conectar a um sistema de armazenamento.

Conclusão

No geral, o EDSFF abriu as portas para muitas novas formas de pensar, pois oferece uma gama abrangente de fatores de forma com vantagens sobre os fatores de forma SSD tradicionais quando se trata de capacidade, escalabilidade, desempenho, facilidade de manutenção, capacidade de gerenciamento, térmica e energia gerenciamento.

A indústria de armazenamento atrasou essa adoção, no entanto, porque muitos fornecedores de SSD tiveram dificuldade em indicar onde haveria volume suficiente para garantir um investimento. Além disso, o U.2 tem sido uma aposta segura para a empresa, pois oferece capacidade suficiente e é um fator de forma testado e comprovado usado em todos os lugares.

No entanto, agora parece ser a hora de o EDSFF dar um passo importante como a escolha principal.

Onde encontrar as especificações

Todas as mudanças mencionadas pela OCP estão chegando, então eles estão pedindo aos fabricantes que estejam prontos para implementar as especificações mais recentes. Estes estão disponíveis em:

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

Eles também incentivam qualquer pessoa a ingressar na SNIA ou PCI-SIG no desenvolvimento de especificações em:

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