企業(yè)和數(shù)據(jù)中心應(yīng)用程序中的 NVMe NVM Express? （NVMe） SSD 部署正在激增，但出現(xiàn)了阻礙充分利用這些部署的復(fù)雜性。這些市場(chǎng)中的應(yīng)用需要對(duì) SSD 容量、性能、功耗、連接性、外形尺寸、熱冷卻、效率和 TCO 的不同需求。設(shè)計(jì) SSD 以滿(mǎn)足這些需求可能是一項(xiàng)具有挑戰(zhàn)性的任務(wù)，需要仔細(xì)選擇能夠帶來(lái)最大收益的 SSD 控制器。讓我們關(guān)注 SSD 外形尺寸以及在設(shè)計(jì)過(guò)程中需要考慮哪些因素。

傳統(tǒng) NVMe SSD 外形 2.5 英寸 U.2 設(shè)計(jì)是最受歡迎的外形

之一，如今用于新的企業(yè)級(jí) SSD，因?yàn)樗昧藝@硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器 （HDD） 構(gòu)建的服務(wù)器和存儲(chǔ)系統(tǒng)。U.2 SSD 支持使用小型 （SFF-8639） 連接器的單端口或雙端口 PCIe 接口，該連接器還與基于 SAS 和 SATA 的標(biāo)準(zhǔn)旋轉(zhuǎn)磁盤(pán)和 SSD 兼容。 但是，最初為 HDD 創(chuàng)建的 2.5 英寸外形并不總是最適合 SSD 散熱特性或目標(biāo)容量。

另一個(gè)非常受歡迎的SSD外形是M.2。M.2 SSD 可用于筆記本電腦、啟動(dòng)驅(qū)動(dòng)器或成本、尺寸、功耗和散熱受限的應(yīng)用。憑借 SSD“口香糖”尺寸，M.2 SSD 非常適合氣流非常有限的低功耗應(yīng)用。然而，M.2 SSD 的優(yōu)勢(shì)也是它的缺點(diǎn)，因?yàn)?M.2 SSD 由于其限制的尺寸和散熱特性而無(wú)法擴(kuò)展容量、功率和性能。

重新定義 NVMe SSD 外形規(guī)格 由于傳統(tǒng) NVMe SSD 外形規(guī)格的局限性，以及不斷發(fā)展的服務(wù)器外形尺寸和連接器要求，出現(xiàn)了為未來(lái) SSD 應(yīng)用定義新外形規(guī)格的舉措，其中包括更多的存儲(chǔ)性能和容量，同時(shí)繼續(xù)為不同的服務(wù)器配置提供一系列外形規(guī)格

。一些考慮因素包括：

1. 通用電路板尺寸、連接器和引腳排列，可擴(kuò)展以支持不同的 PCIe 配置和散熱要求

2.針對(duì) NAND 閃存優(yōu)化的運(yùn)營(yíng)效率、空間和容量方面的可擴(kuò)展性

3.總擁有成本可降低運(yùn)營(yíng)和資本支出

4.能夠以存儲(chǔ)敏捷性支持一系列動(dòng)態(tài)解決方案，并在不折不扣

的情況下提供高性能 5.可維護(hù)性和可管理性

面向未來(lái)的

NVMe SSD 外形 考慮到上述考慮因素，行業(yè)專(zhuān)家召集了采用一組新的企業(yè)級(jí) SSD 外形規(guī)格，即企業(yè)和數(shù)據(jù)中心 SSD 外形 （EDSFF）。EDSFF由15家公司開(kāi)發(fā)，致力于解決數(shù)據(jù)中心固態(tài)存儲(chǔ)的上述問(wèn)題。存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)行業(yè)協(xié)會(huì)現(xiàn)在將新的外形規(guī)格定義作為 SFF 技術(shù)附屬技術(shù)工作組 （SFF TA TWG） 的一部分進(jìn)行維護(hù)。

E1.L

E1.L 外形旨在最大限度地提高 1U 服務(wù)器或存儲(chǔ)陣列（JBOD、JBOF）中每個(gè)驅(qū)動(dòng)器和每個(gè)機(jī)架單元的容量，具有卓越的可管理性和服務(wù)耐久性和熱特性。有 x4 或 x8 PCIe 通道選項(xiàng)，同時(shí)垂直安裝在 1U 機(jī)箱中，以允許每個(gè)驅(qū)動(dòng)器的可擴(kuò)展帶寬，以及適用于各種電源和散熱環(huán)境的散熱器選項(xiàng)。它提高了數(shù)據(jù)中心的可維護(hù)性，設(shè)計(jì)為可熱插拔和前端訪問(wèn)，內(nèi)置于集成機(jī)箱中的 LED。

它還針對(duì)高容量和密集存儲(chǔ)用例進(jìn)行了優(yōu)化。每個(gè)機(jī)架單元的高容量可以通過(guò)提供存儲(chǔ)整合和更節(jié)能的存儲(chǔ) （TB/W） 來(lái)改善數(shù)據(jù)中心的總體擁有成本。

圖 1：E1。L 外形

E1。S

E1。S 外形是適用于超大規(guī)模和企業(yè)計(jì)算節(jié)點(diǎn)和存儲(chǔ)的靈活、高能效構(gòu)建塊。E1.S 外形小巧，僅比 M.2 長(zhǎng)一點(diǎn)，但更寬，可容納更多介質(zhì) （NAND） 封裝，從而增加每個(gè)驅(qū)動(dòng)器的容量。它垂直安裝在1U機(jī)箱中，類(lèi)似于E1.L.E1的不同變體。S 在功耗、性能、可擴(kuò)展性和熱效率方面提供了更高的靈活性。

圖 2：E1。S 外形 E3

E3

外形有多個(gè)長(zhǎng)度和高度選項(xiàng)，適用于 2U 垂直方向或 1U 水平方向，但適合垂直方向，并針對(duì)主流 2U 服務(wù)器進(jìn)行了優(yōu)化。與 E1 系列一樣，它們是可熱插拔/可維護(hù)的，與 U.2 相比，每個(gè)驅(qū)動(dòng)器的容量更高。該器件通過(guò)增加電路板空間以允許更多的媒體站點(diǎn)和封裝，最大限度地提高了 2U 機(jī)箱的空間利用率，與 U.2 單 PCB 設(shè)計(jì)相比，最多可增加 50%。長(zhǎng)期前景是，E3可能是U.2服務(wù)器的真正繼任者。與U.2 SSD相比，它將提供更高的功率和性能，在更高的PCIe速度（PCIe 5.0及更高版本）下提供更好的信號(hào)完整性，更好的冷卻并降低系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施成本。

圖 3：E3 外形 Flashtec 系列支持未來(lái)的固態(tài)硬盤(pán)外形 Flashtec?? NVMe 3108 PCIe Gen 4 NVMe? SSD 控制器旨在支持多種外形，包括空間受限的傳統(tǒng) M.2 外形

和較新的 EDSFF E1。S 和 E1。L 外形規(guī)格。它支持這些以及更大的 PCIe 附加卡、EDSFF E3、U.2 甚至定制外形，適用于構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品的 SSD 供應(yīng)商或服務(wù)器 OEM、存儲(chǔ) OEM 和決定構(gòu)建自己的定制驅(qū)動(dòng)器和存儲(chǔ)解決方案的超大規(guī)模企業(yè)。憑借其高度靈活和可編程的架構(gòu)，NVMe 3108 控制器與八個(gè)支持 1.2GT/s 的閃存通道相結(jié)合，并結(jié)合強(qiáng)大的硬件加速 RAID 和異常強(qiáng)大的 ECC，為下一代高層數(shù)三級(jí)單元 （TLC） 和四級(jí)單元 （QLC） NAND 技術(shù)提供面向未來(lái)的支持。

Flashtec NVMe 3108 擁有超過(guò) 100 萬(wàn)次每秒 IO （IOP） 的隨機(jī)工作負(fù)載和大于每秒 6 千兆字節(jié) （GB/s） 的順序帶寬。該解決方案提供端到端企業(yè)級(jí)數(shù)據(jù)完整性，具有高可靠性和關(guān)鍵安全功能，包括使用硬件信任根進(jìn)行安全啟動(dòng)，這是許多新數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施的強(qiáng)制性要求。

《B154》 Flashtec NVMe 3108 與其老大哥 NVMe 3016 相得益彰，NVMe 3016 是一款 16 閃存通道控制器，可針對(duì)隨機(jī)工作負(fù)載提供超過(guò) 200 萬(wàn) IOPS 和超過(guò) 10 GB/s 的順序帶寬。

通過(guò) Flashtec 固件開(kāi)發(fā)加速工具（包括架構(gòu)模擬器）實(shí)現(xiàn) PCIe Gen 4 NVMe SSD 的快速設(shè)計(jì)，以實(shí)現(xiàn)獨(dú)立于芯片的固件開(kāi)發(fā)和調(diào)試。還提供Flashtec NVMe評(píng)估板以及補(bǔ)充軟件開(kāi)發(fā)套件（SDK）。

審核編輯：郭婷