Выбор NVMe SSD. Форм-фактор

Выбор форм-фактора NVMe накопителя определяется его емкостью, выносливостью и возможностью доступа / горячей замены.

Емкость

Максимальная емкость SSD форм-фактора M.2 самая маленькая. Далее по возрастанию идут SSD U.2, E1.S, NF1. Самые емкие накопители — в форм-факторе платы PCIe HHHL (AIC) и E1.L.

M.2 SSD выпускают как потребительского, так и нижнего-среднего корпоративного класса. U.2 — также перекрывают оба класса, но уже чаще нацелены на применение в серверах, поскольку могут выпускаться большей емкости. Форматы E1.S, E1.L, NF1 и PCIe HHHL — для серверов и профессиональных рабочих станций.

Доступ к накопителю

U.2, E1.S, E1.L, NF1 — SSD этих форм-факторов предназначены для монтажа в корзины с доступом с передней панели и поддерживают горячую замену.
Подключенные непосредственно на материнскую плату или на плату-переходник накопители M.2 горячей замены не предусматривают. Доступ к ним, так же — как и к PCIe HHHL возможен только при открытом корпусе.

Дополнение. 2020 год. Работа над ошибками

Область NVMe SSD все еще в стадии становления. Нет гирь на ногах в виде огромной базы установленного оборудования. Прилагаются усилия для исправления ошибок и ухода от компромиссов, допущенных на начальных этапах выхода технологии на рынок. Отсюда — стремительность (по компьютерным меркам) появления дополнений и изменений, в том числе — в форм-факторах.

Каждый из форматов, получивших распространение, имеет ряд существенных недостатков, обусловленных его «историей».

Родовые недостатки

  • Плата расширения AIC или PCIe HHHL. Самый «древний» форм-фактор, использованный во времена отсутствия альтернатив. Требует отдельный слот PCIe. Не предусматривает горячей замены. Ограничено общее количество накопителей из-за ограниченного количества слотов PCIe на материнской плате. Нерациональное использование внутрисерверного пространства. Применение ограничено пространством сервера. Производительность ничем не отличается от альтернанивных вариантов подключения по PCI.
  • M.2. Создавался для небольших по объему карт расширения на базе Mini PCI. Имеет весьма ограниченный размер. Не предусматривает горячей замены. Предназначен для внутреннего монтажа на материнскую плату (монтаж от одного до четырех M.2 SSD на адаптер с бифуркацией шины — попытка подставить костыли и подпорки). Ограниченная потребляемая мощность. Емкие и недорогие M.2 SSD, как правило, имеют большие проблемы с отводом тепла, а «штатной» системы охлаждения не предусмотрено.
  • U.2 — формат 2,5″ HDD. Унаследовал габаритные размеры 2,5-дюймового жесткого диска, будущее которого под большим вопросом. Дизайн формата затрудняет охлаждение как самого накопителя, так и системы в целом. Интерфейсный разъем отличается от традиционного 2,5″ HDD — он расширен и совмещает линии шин SATA, SAS (2 порта), а также NVMe. Предпринята попытка продлить жизнь форм-фактору — U.3 в очередной раз изменяет разъем. SFF-8639 остается, но его разводка меняется. Все порты становятся унифицированными для всех возможных интерфейсов накопителей — SAS, SATA и NVMe. Это — скорее, косметическая операция, не устраняющая недостатков.

Резать к чертовой матери, не дожидаясь перитонита!

Да, без жертв не обойтись! В первую очередь, в корпоративном секторе.
M.2 и U.2 (так же, как U.3) вообще не рассматриваются. Транзит форматов выглядит следующим образом:
— M.2 уступает место E1.S
— место U.2 занимают E1.L в 1U решениях или E3 в 2U.

Базовыми форматами флеш накопителей SNIA/SFF предлагает принять форм-факторы Ex. В дополнение к представленным ранее E1.S и E1.L, оптимизированным для 1U корпусов, добавляются E3.S и E3.L (подробности см. в описании E3). Е3 «заточены» под 2U, но не возбраняется их установка в 1U решения.

Модифицированный расклад видится проектировщикам следующим образом:

Блейд системы.
Установка 6-12 накопителей E1.S.

1U вычислители и гиперскалярные модули.
16-32 накопителй E1.S. Как альтернатива — 20 SSD E3.L или (в перспективе) микс из SSD и акселераторов в формате E3.L.

Платформа 1029P-NES32R. Подробности см. в разделе оборудование.


1U системы хранения
32 накопителя E1.L.

Платформа 1029P-NEL32R. Подробности см. в разделе оборудование.

2U системы хранения.
48-64 накопителей E1.S. Альтернатива — 44 SSD E3.L или микс из SSD и акселераторов формата E3.L.

Остается добавить, что KIOXIA уже продемонстрировала в июне 2020 года полнофункциональный прототип E3.S системы. Тонкий (7,5мм) E3.S SSD в системе — упакованный в новый форм-фактор накопитель на базе анонсированного ранее SSD серии CM6. Его ключевые особенности: 8 линий PCIe 4.0, соответствие NVMe 1.4, допустимая мощность до 28 Вт.

Система хранения с SSD накопителями KIOXIA в E3.S форм-факторе

Вернитесь в раздел «Оборудование NVMe»