Что такое EDSFF: полный разбор форм-фактора для NVMe SSD

EDSFF (Enterprise & Data Center SSD Form Factor) — это семейство стандартов, разработанное для твердотельных накопителей (SSD) в корпоративных системах и центрах обработки данных. Этот стандарт является ответом на фундаментальные проблемы, с которыми столкнулись устаревающие форм-факторы U.2 и M.2: нехватка плотности хранения, плохое охлаждение и ограничения производительности. Стандарт EDSFF предназначен для того, чтобы полностью раскрыть потенциал протокола NVMe, который используется в современных накопителях.

Проблема U.2-накопителей в том, что их объединительная панель (бэкплейн) устанавливается вертикально и блокирует воздушный поток внутри сервера, что увеличивает требования к охлаждению. EDSFF, в свою очередь, решает эту проблему за счет продуманной конструкции, которая позволяет размещать в серверах значительно больше дисков, улучшая теплоотвод и повышая эффективность IT-инфраструктуры в целом.

Ключевые преимущества форм-фактора EDSFF

Стандарт EDSFF предлагает комплексное решение для современных серверов и систем хранения данных, устраняя узкие места накопителей предыдущих поколений. Ключевые преимущества этого форм-фактора делают его стратегически важным решением для любого ЦОД.

• Радикальная плотность хранения. Конструкция позволяет устанавливать до 32-36 накопителей E1.S в один сервер высотой 1U. Это в 2-3 раза больше, чем при использовании традиционных дисков U.2, что дает колоссальный прирост емкости на единицу стоечного пространства.
• Превосходный теплоотвод. Накопители и объединительные панели спроектированы для беспрепятственного прохождения воздуха через сервер. Как отмечается в исследовании NVM Express, такой подход снижает требования к воздушному потоку до 55% по сравнению с U.2. Для бизнеса это означает уменьшение энергопотребления вентиляторов и общей стоимости владения (TCO).
• Прямая поддержка PCIe 5.0/6.0. Стандарт изначально создавался для высокоскоростных интерфейсов и полностью раскрывает потенциал NVMe SSD. Он поддерживает питание накопителей мощностью до 70 Вт, что необходимо для самых производительных моделей.
• Универсальность и «горячая» замена. Для всех типов EDSFF используется единый разъем. Все накопители поддерживают функцию hot-swap, что позволяет заменять диски без остановки работы сервера, минимизируя простои в критически важных системах.
• Гибкость архитектуры. Стандарт делает серверные платформы более модульными и масштабируемыми. Это позволяет гибко конфигурировать хранилище под конкретные задачи, будь то базы данных, аналитика или облачные сервисы.

Семейство EDSFF: обзор и сравнение форм-факторов E1 и E3

EDSFF — это не один конкретный размер, а целое семейство стандартов с форм-факторами, разделенное на две основные ветви для разных сценариев использования: E1 и E3. Ветка E1, известная как «линейки» (Rulers), ориентирована на максимальную плотность хранения в компактных корпусах. Ветка E3 создана как универсальная и более производительная замена традиционным 2.5-дюймовым накопителям U.2. Каждый из этих p-форм-факторов предназначен для определенных типов устройств и задач.

Семейство E1 («Rulers») – фокус на максимальную плотность

Форм-факторы E1 оптимизированы для размещения максимального количества накопителей в серверах высотой 1U. Их вытянутая тонкая форма напоминает линейку, откуда и пошло название.

• E1.S (Short). Компактный и сбалансированный вариант, который стал де-факто стандартом для 1U серверов. Он сочетает высокую плотность, хорошую производительность и эффективное охлаждение. Существует в нескольких вариантах толщины (9.5 мм и 15 мм), что позволяет варьировать между плотностью и теплоотводом для более мощных SSD, поддерживающих до 20 Вт мощности.
• E1.L (Long). Удлиненный форм-фактор, созданный для достижения максимальной емкости хранения. Эти накопители идеально подходят для гиперскейлеров и систем «холодного» хранения, где объем данных важнее пиковой производительности отдельного диска.

Семейство E3 – прямая замена U.2 с улучшенной производительностью

Форм-факторы EDSFF E3 разработаны как прямая, но технически более совершенная замена 2.5-дюймовым SSD с интерфейсом U.2. Они предназначены в первую очередь для 2U серверов и высокопроизводительных систем.

• E3.S (Short). Новый стандарт для 2U-серверов. По габаритам он сопоставим с U.2, но предлагает лучшее охлаждение, большую плотность и поддержку более мощных SSD. Стандартно использует 4 линии PCIe (x4), но имеет возможность расширения до x8, что удваивает пропускную способность.
• E3.L (Long). Более редкий и длинный вариант E3, предназначенный для максимальной производительности и емкости в 2U-системах. Может поддерживать до 16 линий PCIe (x16), что делает его подходящим не только для SSD, но и для ускорителей вычислений или модулей памяти CXL.

Предназначение и применение EDSFF: от NVMe SSD до корпоративных систем

Стандарт EDSFF уже не просто теория, а активно внедряемая технология, которая меняет архитектуру современных систем хранения. Он предназначен для высоконагруженных сред, где производительность, плотность и надежность имеют решающее значение.

• Гиперскейлеры и облака (AWS, Azure, Google Cloud). Такие компании первыми оценили преимущества EDSFF для построения сверхплотных и энергоэффективных систем хранения, что напрямую влияет на стоимость их услуг. Microsoft Azure, к примеру, активно использует накопители E1.S.
• Корпоративные ЦОД. Модернизация инфраструктуры с переходом на EDSFF позволяет компаниям повысить производительность All-Flash хранилищ и подготовить свои системы к росту объемов данных.
• HPC и AI/ML. В высокопроизводительных вычислениях и системах искусственного интеллекта требуется максимальная пропускная способность от хранилища. EDSFF с поддержкой PCIe 5.0/6.0 становится для них идеальным решением для NVMe SSD.
• Современные СХД (All-Flash Array, NAS/SAN). Производители систем хранения данных используют EDSFF для создания более эффективных, компактных и масштабируемых устройств.

Серверы для EDSFF: 2U решения Dell и других вендоров для 1С и высоконагруженных задач

Ведущие производители, такие как Dell, HPE и Supermicro, уже предлагают серверы, полностью оптимизированные под накопители EDSFF. В частности, 2U серверы с поддержкой этого стандарта отлично подходят для ресурсоемких задач: баз данных для 1С, виртуализации, аналитики больших данных и VDI. Высокая производительность ввода-вывода (IOPS), обеспечиваемая NVMe SSD в форм-факторе EDSFF, ускоряет отклик приложений, работающих с большими объемами транзакций.

В качестве примера можно привести серверы Dell PowerEdge R770. Эта модель поддерживает установку до 40 накопителей EDSFF E3.S Gen5, полностью используя преимущества интерфейса PCIe 5.0. Такая конфигурация превращает сервер в мощную платформу для баз данных и аналитики, где скорость доступа к данным является критическим фактором. Использование серверов для накопителей EDSFF — это не просто обновление, а переход на новый уровень производительности и плотности.

Примеры SSD накопителей в форм-факторе EDSFF (включая промышленные, как 3TE7)

Накопители EDSFF производят все лидеры рынка SSD: Samsung, KIOXIA, Solidigm и Micron. Например, Samsung PM1743 в форм-факторе E3.S является одним из первых NVMe SSD с поддержкой PCIe 5.0, демонстрируя скорость чтения до 14 000 МБ/с. Solidigm P5810 в форм-факторе E1.L предлагает емкость до 61,44 ТБ.

Помимо стандартных корпоративных решений, существуют и специализированные накопители. Так, компания Innodisk предлагает промышленные SSD, в которых используются технологии, отработанные в рамках стандарта EDSFF. Например, в моделях серии Innodisk 3TE7 и других промышленных SSD применяется улучшенное пассивное охлаждение, критически важное для работы в сложных условиях: при повышенных температурах, вибрациях и нестабильном питании. Это актуально для периферийных вычислений и систем видеонаблюдения.

Будущее стандарта: интеграция с CXL и серверы нового поколения

Стандарт EDSFF важен не только сам по себе, но и как фундамент для технологий будущего. Его разъем идеально подходит для протокола Compute Express Link (CXL), который позволяет подключать к процессору не только хранилища, но и модули оперативной памяти (DRAM) или специализированные ускорители. Это открывает путь к созданию компонуемых, или дезагрегированных, серверных архитектур, где ресурсы (вычисления, память, хранилище) динамически выделяются под конкретную задачу.

Таким образом, EDSFF меняет сам подход к проектированию серверов, делая их более гибкими, модульными и эффективными. Это стратегическая технология, которая будет определять развитие ЦОД на ближайшие 5-10 лет. Подробнее с техническими спецификациями можно ознакомиться на официальном сайте консорциума SNIA, который занимается стандартизацией.

Часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем EDSFF отличается от M.2 и U.2 для ИТ-специалиста?

Если говорить коротко:

• M.2 — это потребительский или полупрофессиональный стандарт. Он компактен, но страдает от перегрева под нагрузкой, не поддерживает горячую замену и ограничен по мощности.
• U.2 — это серверный стандарт, но он громоздкий, унаследовал проблемы охлаждения от старых HDD и имеет ограничения по плотности и целостности сигнала на скоростях PCIe 5.0.
• EDSFF — разработан с нуля для ЦОД. Он комплексно решает проблемы M.2 и U.2: обеспечивает отличное охлаждение, высокую плотность, горячую замену и поддержку питания для самых мощных SSD.

Можно ли использовать накопители EDSFF в обычном настольном ПК?

Теоретически да, через специальные и редкие адаптеры, но это лишено практического смысла. Все ключевые преимущества EDSFF — плотность размещения, оптимизированное охлаждение в серверной стойке, горячая замена — раскрываются только в соответствующей серверной инфраструктуре. Для настольного ПК это избыточное и нецелесообразное решение.

Какие производители серверов и SSD поддерживают EDSFF?

Стандарт поддерживается практически всеми ключевыми игроками рынка.

• Серверы: Dell, HPE, Supermicro, Lenovo.
• SSD: Samsung, Solidigm, KIOXIA, Micron, Seagate.

Такая широкая поддержка и делает EDSFF новым отраслевым стандартом де-факто.

Выводы: EDSFF как новый стандарт де-факто для хранилищ в ЦОД

EDSFF — это не просто эволюционное улучшение, а революция в архитектуре серверных хранилищ. Он решает триединую задачу современных ЦОД: повышение плотности, улучшение производительности и оптимизация охлаждения. Для ИТ-директоров и инженеров переход на серверы с поддержкой EDSFF — это стратегическая инвестиция в масштабируемость, эффективность и снижение совокупной стоимости владения инфраструктурой. Этот стандарт будет определять развитие центров обработки данных на ближайшее десятилетие.