Get best of the week

مقدمة عن SSD. الجزء 3. عامل الشكل



في الأجزاء السابقة من مقدمة سلسلة SSD ، تحدثنا عن تاريخ ظهور الأقراص والواجهات مع محركات الأقراص. سيعرض الجزء الثالث القارئ على عوامل شكل القرص الحديثة.


محركات الأقراص ذات الحالة الصلبة خالية من الأجزاء المتحركة ، ويتم تخزين البيانات في الدوائر المصغرة ، والتي يمكن وضعها على الألواح دون أي قيود تقريبًا. هذه الميزة من "الأيدي الحرة" SSD لدفع الشركات المصنعة وتسمح لك بتجاوز الأشكال المعتادة.

عامل نموذج SSD "الكلاسيكي"



تم اقتراح عامل الشكل 2.5 بواسطة PrairieTek في عام 1988 وتم إدراجه لاحقًا في معيار EIA / ECA-720. يمكن توصيل محركات الأقراص هذه إما عبر SATA أو PATA ، على الرغم من أن هذه الأخيرة ليست شائعة جدًا. يبلغ طول أقراص هذا الشكل 100 مم وعرضه 69.85 مم وارتفاعه من 5 إلى 19 مم.


بالحديث عن عامل 2.5 2.5 ، يتذكر المرء أخيه الأكبر - 3.5 ″. تعتبر محركات الأقراص ذات الحالة الصلبة نادرة ، ولكنها موجودة حتى يومنا هذا. على سبيل المثال ، ExaDrive من بيانات Nimbus. يتميز محرك الأقراص بسعة تخزين مذهلة: 100 تيرابايت في محرك 3.5 بوصة واحد.


2.5 ″ لديها أخ أصغر: عامل شكل 1.8 بوصة. يستخدم عامل الشكل هذا لتوصيل mSATA وكان شائعًا في أجهزة الكمبيوتر المحمولة.

U.2



تم تطوير U.2 ، المعروف أيضًا باسم SFF-8639 ، في ديسمبر 2011 من قبل مجموعة عمل عامل نموذج SSD. تم تطوير معيار SFF-8639 بشكل أساسي لقطاع الشركات مع دعم أقراص PCIe و SAS و SATA. خارجياً ، تختلف أقراص U.2 عن 2.5 ″ بواسطة موصل آخر وارتفاع ثابت 15 ملم. على الأقراص في عامل شكل U.2 ، تم العثور على جدار سفلي للتخفيف لتحسين تبديد الحرارة.

تطبق U.2 ثلاثة أنواع من الواجهات: SATA و SAS و PCIe. ومع ذلك ، يدعم كل موصل واحد فقط من الواجهات. لذا ، في لوحة PCIe SAS الخلفية ، لن يبدأ محرك الأقراص. تسبب هذا في بعض الإزعاج ، والذي كان على عامل الشكل الآخر حله.

U.3



في 20 مارس 2018 ، قدم مشروع الحوسبة المفتوحة عامل الشكل U.3 ، الذي يحل مشكلة U.2 الحالية. وفقًا للمواصفات ، يتم دعم واجهات SAS و SATA و PCIe على جميع المسامير ، ويتم تحديد الواجهة تلقائيًا ، اعتمادًا على الواجهات التي يوفرها القرص. تتوافق محركات أقراص U.3 مع الأنظمة التي تستخدم U.2 ، ولكن ليس العكس.

لا توجد حاليًا محركات أقراص بعامل شكل U.3.

م 2



يُعرف عامل الشكل هذا أيضًا باسم عامل نموذج الجيل التالي (NGFF). تم إصدار الإصدار الأول من معيار M.2 من قبل مجموعة المصالح الخاصة PCI (PCI-SIG) في ديسمبر 2013. لا يقتصر عامل الشكل هذا على محركات الأقراص ذات الحالة الصلبة: هناك وحدات Wi-Fi و Bluetooth في هذا التصميم.
على الرغم من حقيقة أن جهاز M.2 غالبًا ما يتم إصلاحه بمسمار ، فإن واجهات M.2 تدعم التبديل السريع. وبالتالي ، يمكن إجراء تبديل سريع إذا كان الجهاز واللوحة الأم يدعمان هذه الميزة.
بالمقارنة مع عوامل الشكل السابقة ، يوفر M.2 أقصى قدر من المرونة في تصميم الجهاز. قد تختلف مواصفات الجهاز التالية:

  • عرض؛
  • الطول؛
  • ارتفاع؛
  • عرض رئيسي وواجهات مدعومة.

يمكن العثور على الحجم ونوع المفتاح بالضبط حسب نوع الجهاز.


الوظيفة الإضافية في البطاقة



كما علمنا سابقًا ، يمكن لمحركات أقراص الحالة الثابتة استخدام خطوط PCIe للاتصال عبر موصلات خاصة. ولكن هناك محركات تستخدم PCIe مع الموصلات الأصلية. ويطلق على عامل الشكل هذا اسم AiC ، أي Add-in-Card. تختلف بطاقات PCIe في الحجم.


أكبر خيار في Add-in-Card هو ملف التعريف كامل الطول (FHFL). يبلغ حجم بطاقة FHHL 120 ملم وارتفاعها 312 ملم. عادة ما يتم إنشاء SSDs في الحد الأدنى من التشكيل الجانبي: نصف الطول نصف الطول (HHHL) بارتفاع 79.2 ملم وطول 175.26 ملم.

نف 1


في أغسطس 2018 ، قدمت Samsung عامل الشكل NGSFF (الجيل التالي من عامل الشكل الصغير) ، والمعروف أيضًا باسم M.3 أو NF1. يختلف عامل الشكل من Samsung عن M.2 في العرض المتزايد ونقص التنوع في الموصلات. يبلغ طول قرص NGSFF 110 ملم وعرضه 30 ملم ، وهو ما يعادل أكبر لوحة M.2.


يستخدم NF1 موصلات مماثلة للوصلات من النوع M لعامل الشكل M.2 ، ومع ذلك ، فإن M.2 و NF1 غير متوافقين مع بعضهما البعض . لا يوافق PCI-SIG على استخدام موصل M.2 في هذا الشكل ، نظرًا لأن تثبيت أجهزة M.2 في موصل NF1 قد يؤدي إلى تلف المعدات المثبتة .

تم تصميم عامل الشكل هذا لقطاع الخادم: يتيح العرض المتزايد له استيعاب ما يصل إلى 36 محرك أقراص في خادم 1U.

Edsff



تم تطوير عامل نموذج SSD الخاص بالمؤسسات والبيانات (EDSFF) ، والمعروف باسم Intel Ruler SSD ، بواسطة مجموعة عمل EDSFF. تقدم EDSFF نسختين من SSDs للخادم: قصيرة (E1.S) وطويلة (E1.L).

يشبه الإصدار القصير من EDSFF ، E1.S ، إلى حد كبير أقرب منافس لها - NGSFF ، ولكن يحتوي على علبة معدنية تحمي اللوحة في نفس الوقت من التلف الميكانيكي وتعمل كشريحة للتثبيت في الخادم. لا تختلف أبعاد محرك E1.S كثيرًا عن NGSFF: طوله 111 ملم وارتفاعه 31 ملم.


E1.L أطول بثلاث مرات من E1.S ، طوله 325 ملم. تسمح لك زيادة طول محرك الأقراص بزيادة حجم القرص. في مايو 2019 ، طرحت Intel 15.36 تيرابايت SSD D5-P4326 ، وتخطط لإصدار نموذج بسعة 30.72 تيرابايت في المستقبل.

استنتاج


تم تأسيس معظم عوامل الشكل منذ فترة طويلة ، وتحدث جميع التغييرات في محركات الأقراص "تحت غطاء المحرك". ومع ذلك ، يأتي المصنعون بعوامل شكل جديدة لـ NVMe ، بهدف زيادة عدد الأقراص في وحدة واحدة من مساحة الخادم.
في معمل سيليكتل يمكنك اختبار Intel SSD D5-P4326 15.36 تيرابايت في خادم قائم على Intel Xeon W-3235 عالي التردد.
وما رأيك ، متى سيظهر معيار مشترك لعامل شكل جديد يجمع بين أفضل ميزات NGSFF و EDSFF؟ أراك في التعليقات!

المقالات السابقة في السلسلة:

More articles:


All Articles