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Introducción a SSD. Parte 3. Factor de forma



En las partes anteriores de la serie Introducción a SSD, hablamos sobre la historia de la aparición de discos e interfaces con unidades. La tercera parte presentará al lector los factores de forma modernos del disco.


Las unidades de estado sólido carecen de partes móviles, y los datos se almacenan en microcircuitos, que pueden ubicarse en las placas casi sin restricciones. Esta característica del SSD "manos libres" para impulsar a los fabricantes y le permite ir más allá de los formatos habituales.

Factor de forma SSD "clásico"



El factor de forma de 2.5 ″ fue propuesto por PrairieTek en 1988 y luego se consagró en el estándar EIA / ECA-720. Dichas unidades se pueden conectar a través de SATA o PATA, aunque estas últimas no son muy comunes. Los discos de este factor de forma son de 100 mm de largo, 69.85 mm de ancho y de 5 a 19 mm de alto.


Hablando del factor de forma de 2.5 ″, uno recuerda involuntariamente a su hermano mayor - 3.5 ″. Las unidades de estado sólido en este formato son raras, pero existen hasta el día de hoy. Por ejemplo, ExaDrive de Nimbus Data. La unidad cuenta con una increíble capacidad de almacenamiento: 100 TB en una unidad de 3.5 ″.


El 2.5 ″ también tiene un hermano menor: un factor de forma de 1.8 pulgadas. Este factor de forma se usa para conectar mSATA y era común en las computadoras portátiles.

U.2



U.2, también conocido como SFF-8639, fue desarrollado en diciembre de 2011 por el SSD Form Factor Working Group. El estándar SFF-8639 se desarrolló principalmente para el segmento corporativo con soporte para discos PCIe, SAS y SATA. Externamente, los discos U.2 difieren de 2.5 ″ por otro conector y una altura fija de 15 mm. En los discos con el factor de forma U.2, se encuentra una pared inferior en relieve para mejorar la disipación de calor.

U.2 implementa tres tipos de interfaces: SATA, SAS y PCIe. Sin embargo, cada conector admite solo una de las interfaces. Por lo tanto, en un plano posterior PCIe SAS, la unidad "no se iniciará". Esto causó ciertos inconvenientes, que otro factor de forma tuvo que resolver.

U.3



El 20 de marzo de 2018, el Open Compute Project introdujo el factor de forma U.3, que resuelve el problema U.2 existente. De acuerdo con la especificación, las interfaces SAS, SATA y PCIe son compatibles con todos los pines, y la interfaz se selecciona automáticamente, dependiendo de las interfaces proporcionadas por el disco. Las unidades U.3 son compatibles con los sistemas que usan U.2, pero no al revés.

Actualmente no hay unidades con el factor de forma U.3.

M.2



Este factor de forma también se conoce como Factor de forma de próxima generación (NGFF). La primera versión del estándar M.2 fue lanzada por el PCI Special Interest Group (PCI-SIG) en diciembre de 2013. Este factor de forma no se limita a las unidades de estado sólido: hay módulos Wi-Fi y Bluetooth en este diseño.
A pesar de que el dispositivo M.2 a menudo se fija con un tornillo, las interfaces M.2 admiten el intercambio en caliente. Por lo tanto, es posible un intercambio en caliente si el dispositivo y la placa base admiten esta función.
En comparación con los factores de forma anteriores, M.2 ofrece la máxima flexibilidad en el diseño del dispositivo. Las siguientes especificaciones del dispositivo pueden variar:

  • anchura;
  • longitud;
  • altura;
  • Vista clave e interfaces compatibles.

El tamaño exacto y el tipo de clave se pueden encontrar por tipo de dispositivo.


Tarjeta adicional



Como aprendimos anteriormente, los SSD pueden usar líneas PCIe para conectarse a través de conectores especiales. Pero hay unidades que usan PCIe con los conectores originales. Este factor de forma se llama AiC, es decir, Add-in-Card. Las tarjetas PCIe varían en tamaño.


La opción más grande en la tarjeta de complemento es el perfil de altura completa y longitud completa (FHFL). El tamaño de la tarjeta FHHL es de 120 milímetros de altura y 312 milímetros de longitud. Los SSD generalmente se crean en un perfil mínimo: media altura, media longitud (HHHL) con una altura de 79,2 mm y una longitud de 175,26 milímetros.

Nf1


En agosto de 2018, Samsung presentó el factor de forma NGSFF (Factor de forma pequeña de próxima generación), también conocido como M.3 o NF1. El factor de forma de Samsung difiere de M.2 en el ancho aumentado y la falta de variedad en los conectores. La longitud del disco NGSFF es de 110 milímetros y el ancho es de 30 milímetros, lo que equivale a la placa M.2 más grande.


NF1 utiliza conectores idénticos a los conectores tipo "M" del factor de forma M.2, sin embargo, M.2 y NF1 no son compatibles entre sí . El PCI-SIG no aprueba el uso del conector M.2 en este factor de forma, ya que la instalación de dispositivos M.2 en el conector NF1 puede dañar el equipo instalado .

Este factor de forma está diseñado para el segmento del servidor: el ancho aumentado le permite acomodar hasta 36 unidades en un servidor de 1U.

Edsff



El Factor de Forma SSD de Enterprise & Data Center (EDSFF), conocido como Intel Ruler SSD, fue desarrollado por el Grupo de Trabajo EDSFF. EDSFF presenta dos versiones de SSD de servidor: corta (E1.S) y larga (E1.L).

La versión corta de EDSFF, E1.S, es muy similar a su competidor más cercano, NGSFF, pero tiene una carcasa de metal que protege simultáneamente la placa contra daños mecánicos y actúa como una diapositiva para la instalación en el servidor. Las dimensiones de la unidad E1.S no son muy diferentes de NGSFF: 111 milímetros de longitud y 31 milímetros de altura.


E1.L es casi tres veces más largo que E1.S, su longitud es de 325 milímetros. Aumentar la longitud de la unidad le permite aumentar el volumen del disco. En mayo de 2019, Intel presentó el SSD D5-P4326 de 15.36 TB, y planea lanzar un modelo con una capacidad de 30.72 TB en el futuro.

Conclusión


La mayoría de los factores de forma se han establecido durante mucho tiempo, y todos los cambios en las unidades se producen "debajo del capó". Sin embargo, los fabricantes presentan nuevos factores de forma para NVMe, con el objetivo de aumentar el número de discos en una unidad de espacio de servidor.
En nuestro Selectel Lab puede probar el Intel SSD D5-P4326 15.36 TB en un servidor basado en el Intel Xeon W-3235 de alta frecuencia.
¿Y qué piensas, qué tan pronto aparecerá un estándar común para un nuevo factor de forma que combine las mejores características de NGSFF y EDSFF? ¡Nos vemos en los comentarios!

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