关于 EDSFF E3 SSD 外形规格的 11 个误区

Source: Ilya Cherkasov, 11 Myths About New EDSFF E3 SSD Form Factors, Nov. 5, 2021

存储行业继续大量推出 SSD （SSD） 创新，以提高数据中心的存储密度、灵活性和性能。PCIe 5.0 技术作为 SSD 接口的出现为过渡到面向未来几代 SSD 的新外形标准提供了一个转折点。

EDSFF（Enterprise and Data Center Standard Form Factor）规范创建了一组围绕 NAND 闪存设计的新外形规格。与现有外形尺寸相比，它们具有许多优势。结合 PCIe 5.0 接口和 EDSFF 指定的 E3 外形尺寸，旨在实现更高密度的服务器和存储系统，优化 CPU 的 PCIe 通道，并为未来的数据中心提供超高 SSD 性能（图 1）。

图1. EDSFF 外形设计用于将尽可能多的 SSD 打包到 1U 系统中

下面是一些常见的误区。

1. EDSFF SSD 比 2.5 英寸 SSD 更快

EDSFF SSD 与 2.5 英寸 SSD 相关的设计差异没有使它们在较高级别上运行。在相同的供电和接口速度下，EDSFF 和 2.5 英寸 SSD 的性能应该相似。但是，EDSFF SSD 允许 PCIe 接口的四个以上通道，以及超过 25 W 的更高功率输出，这与 2.5 英寸驱动器相比具有更高的性能。

2. EDSFF SSD 仅适用于高性能应用

EDSFF SSD 非常适合高性能应用程序，但这并不是它们唯一的场景。与 2.5 英寸外形相比，EDSFF 外形尺寸提供了更大的应用灵活性，这在很大程度上是由于其先进的连接器和背板设计。EDSFF SSD 的机械设计更改改善了驱动器的热特性和服务器气流，并通过更好的组件布局和冷却效率实现了更高密度的服务器。虽然 EDSFF SSD 肯定是高性能应用程序的目标，但它们的设计使其适用于许多企业级工作负载。

3. 具有 2.5 英寸驱动器的优化服务器可以容纳相同数量的 EDSFF 驱动器

EDSFF SSD 通过更小的外形尺寸、改进的热管理以及更高效、更强大的连接器封装，可实现比同类 2.5 英寸 SSD 更高的密度部署。虽然无法将 EDSFF 与服务器可以容纳的 2.5 英寸驱动器的数量进行直接比较，但 2U 平台中的 EDSFF 外形尺寸最多可以支持 44 到 46 个 EDSFF SSD，具体取决于 2U 机箱的机械结构。请务必注意，服务器可以容纳的驱动器数量取决于机箱设计。

4. PCIe 5.0 不允许 PCIe 通道分岔（bifurcation）

利用 PCIe 接口的系统可以根据需要将通道分配给 PCIe 设备。例如，单个 PCIe 5.0 通道的数据传输性能为每秒 32 GT/s。添加编码进程后，性能相当于约 3.94 GB/s。因此，PCIe 5.0 接口的两个通道可以支持高达 7.88 GB/s 的速率，这对于某些 SSD 应用来说可能就足够了，从而能够为其它设备分配宝贵的 PCIe 接口带宽。系统将 PCIe 5.0 接口连接分叉到两个或四个通道的能力取决于主机的 PCIe 根复杂功能。

5. EDSFF SSD 支持四个 PCIe 通道

单个 EDSFF 连接器在物理上最多支持四个通道，但设备不需要利用所有四个通道。使用 4C 配置时，EDSFF SSD 灵活的外形尺寸可以扩展到 16 个通道。

6. EDSFF SSD 旨在取代 2.5 英寸 SSD

EDSFF SSD 的 E3 变体旨在改进 2.5 英寸外形尺寸，而 E1 变体可被视为 M.2 外形的演变。E3 和 E1 变体都提供了额外的外形尺寸配置，超越了现有 2.5 英寸和 M.2 外形的性能和容量。E3 EDSFF SSD 有四种型号，主要特性如下：

7. EDSFF 是对共享相同连接器的 2.5 英寸驱动器的机械重新设计

虽然 E3 EDSFF SSD 的大小与 2.5 英寸外形相似，但 EDSFF 连接器在几个方面有所不同。它可以利用不同的配置（1C，2C，4C），这些配置可能支持每个设备更多的PCIe通道，并支持更高的功率包络。该连接器在所有 EDSFF 外形规格中统一，与 SFF-8639（2.5 英寸驱动器）连接器相比，可实现更大的存储灵活性。

8. 服务器无法充分利用 PCIe 5.0 性能

虽然只需要两个 PCIe 5.0 x4 设备即可超过 200 Gb 以太网连接的带宽，但系统可以在内部使用完整的 PCIe 5.0 接口性能。例如，用作系统缓存的存储级内存 （SCM） SSD 可以利用完整的 PCIe 5.0 接口带宽。如果系统不需要每个 SSD 的完整 PCIe 5.0 x4 性能，则某些平台可以将 SSD 配置为仅使用 PCIe 5.0 接口的两个通道，从而为其它设备（如外围计算和网络）释放更多通道。

9. PCIe 5.0 接口和 EDSFF 外形规格必须相互结合使用

EDSFF 板型规范中没有需要 PCIe 5.0 接口的限制。这两种技术可以很好地协同工作，但两者也可以独立产生巨大的价值。

10. PCIe 5.0 接口的速度仅为 PCIe 4.0 接口的 1.25 倍

对于每个 PCIe 接口代系更改，每个通道的速度将加倍，如下所示：

11. 与 2.5 英寸驱动器、15 毫米外形相比，EDSFF 无法实现更高的容量

将 EDSFF SSD 与 E3 进行比较时。S（短薄）外形尺寸与2.5英寸驱动器，每个驱动器的容量非常相似。但是，EDSFF 规范包括对更厚和更长的外形尺寸变化的规定，可实现比 2.5 英寸 SSD 更高的容量（图 2）。EDSFF 外形的一个关键优势是其灵活的设计，可实现更高密度的闪存存储和更高效的 SSD 使用。

图2. EDSFF 标准支持更厚和更长的变化