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Introdução ao SSD. Parte 3. Fator de forma



Nas partes anteriores da série Introdução à SSD, falamos sobre o histórico da aparência de discos e interfaces com unidades. A terceira parte apresentará ao leitor os modernos fatores de forma do disco.


As unidades de estado sólido são desprovidas de peças móveis e os dados são armazenados em microcircuitos, que podem ser localizados nas placas quase sem restrições. Esse recurso do SSD "mãos livres" para impulsionar os fabricantes e permite que você vá além dos formatos usuais.

Fator de forma SSD “clássico”



O fator de formato 2,5 "foi proposto pela PrairieTek em 1988 e mais tarde foi consagrado no padrão EIA / ECA-720. Essas unidades podem ser conectadas via SATA ou PATA, embora as últimas não sejam muito comuns. Os discos desse formato têm 100 mm de comprimento, 69,85 mm de largura e 5 a 19 mm de altura.


Falando no formato de 2,5 ", recorda-se involuntariamente seu irmão mais velho - 3,5". As unidades de estado sólido nesse formato são raras, mas existem até hoje. Por exemplo, ExaDrive da Nimbus Data. A unidade possui capacidade de armazenamento incrível: 100 TB em uma unidade de 3,5 ″.


O 2.5 ″ também tem um irmão mais novo: um fator de forma de 1,8 polegadas. Esse fator de forma é usado para conectar o mSATA e era comum em laptops.

U.2



O U.2, também conhecido como SFF-8639, foi desenvolvido em dezembro de 2011 pelo Grupo de Trabalho do SSD Form Factor. O padrão SFF-8639 foi desenvolvido principalmente para o segmento corporativo, com suporte para discos PCIe, SAS e SATA. Externamente, os discos U.2 diferem de 2,5 ″ por outro conector e uma altura fixa de 15 mm. Em discos no formato U.2, uma parede inferior de alívio é encontrada para melhorar a dissipação de calor.

O U.2 implementa três tipos de interfaces: SATA, SAS e PCIe. No entanto, cada conector suporta apenas uma das interfaces. Portanto, em um backplane PCIe SAS, a unidade "não será iniciada". Isso causou certa inconveniência, que outro fator de forma teve que resolver.

U.3



Em 20 de março de 2018, o Open Compute Project introduziu o fator de forma U.3, que resolve o problema U.2 existente. De acordo com a especificação, as interfaces SAS, SATA e PCIe são suportadas em todos os pinos e a interface é selecionada automaticamente, dependendo das interfaces fornecidas pelo disco. As unidades U.3 são compatíveis com sistemas usando U.2, mas não vice-versa.

Atualmente, não há unidades com o fator de forma U.3.

M.2



Esse fator de forma também é conhecido como NGFF (Next Generation Form Factor). A primeira versão do padrão M.2 foi lançada pelo PCI Special Interest Group (PCI-SIG) em dezembro de 2013. Esse fator de forma não se limita às unidades de estado sólido: existem módulos Wi-Fi e Bluetooth neste design.
Apesar do fato do dispositivo M.2 ser frequentemente fixo com um parafuso, as interfaces M.2 suportam troca a quente. Assim, uma troca a quente é possível se o dispositivo e a placa-mãe suportarem esse recurso.
Comparado aos fatores de forma anteriores, o M.2 oferece flexibilidade máxima no design do dispositivo. As seguintes especificações do dispositivo podem variar:

  • largura;
  • comprimento;
  • altura;
  • Vista principal e interfaces suportadas.

O tamanho exato e o tipo de chave podem ser encontrados pelo tipo de dispositivo.


Add-in-card



Como aprendemos anteriormente, os SSDs podem usar linhas PCIe para se conectar através de conectores especiais. Mas existem unidades que usam PCIe com os conectores originais. Esse fator de forma é chamado AiC, ou seja, Add-in-Card. As placas PCIe variam em tamanho.


A maior opção no Add-in-Card é o perfil Full-Height Full-Length (FHFL). O tamanho do cartão FHHL tem 120 milímetros de altura e 312 milímetros de comprimento. Os SSDs geralmente são criados em um perfil mínimo: Meia altura, meio comprimento (HHHL), com uma altura de 79,2 mm e um comprimento de 175,26 milímetros.

Nf1


Em agosto de 2018, a Samsung introduziu o fator de forma NGSFF (Next Generation Small Form Factor), também conhecido como M.3 ou NF1. O fator de forma da Samsung difere do M.2 no aumento da largura e falta de variedade nos conectores. O comprimento do disco NGSFF é de 110 milímetros e a largura é de 30 milímetros, o que equivale à maior placa M.2.


O NF1 usa conectores idênticos aos do tipo “M” do fator de forma M.2, no entanto, M.2 e NF1 não são compatíveis entre si . O PCI-SIG não aprova o uso do conector M.2 nesse formato, pois a instalação de dispositivos M.2 no conector NF1 pode danificar o equipamento instalado .

Esse fator de forma foi desenvolvido para o segmento de servidores: a largura aumentada permite acomodar até 36 unidades em um servidor de 1U.

Edsff



O fator de forma SSD da empresa e do data center (EDSFF), conhecido como SSD da régua Intel, foi desenvolvido pelo grupo de trabalho EDSFF. O EDSFF apresenta duas versões de SSDs do servidor: curto (E1.S) e longo (E1.L).

A versão curta do EDSFF, E1.S, é muito semelhante ao seu concorrente mais próximo - o NGSFF, mas possui uma caixa de metal que protege simultaneamente a placa contra danos mecânicos e atua como um slide para instalação no servidor. As dimensões da unidade E1.S não são muito diferentes do NGSFF: 111 milímetros de comprimento e 31 milímetros de altura.


E1.L é quase três vezes maior que E1.S, seu comprimento é de 325 milímetros. Aumentar o comprimento da unidade permite aumentar a capacidade do disco. Em maio de 2019, a Intel lançou o SSD de 15,36 TB D5-P4326 e planeja lançar um modelo com capacidade de 30,72 TB no futuro.

Conclusão


A maioria dos fatores de forma já foi estabelecida e todas as alterações nos acionamentos ocorrem "sob o capô". No entanto, os fabricantes apresentam novos fatores de forma para o NVMe, com o objetivo de aumentar o número de discos em uma unidade de espaço no servidor.
Em nosso laboratório Selectel, você pode testar o Intel SSD D5-P4326 15.36 TB em um servidor baseado no Intel Xeon W-3235 de alta frequência.
E o que você acha, em quanto tempo um padrão comum para um novo fator de forma combinando os melhores recursos do NGSFF e EDSFF? Vejo você nos comentários!

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