美光科技為什么說EDSFF將取代U.2

U.2 作為服務器 SSD 的主流規(guī)格已叱咤風云十余年，U.2 與 2.5 英寸 HDD 規(guī)格相似，能與支持SATA、SAS 和 NVMe的連接器配合使用，這兩項因素對于 SSD 在服務器中的普及至關重要。

但如今，隨著PCIe5.0 和 6.0的強勢登場，它的短板徹底暴露！美光技術專家 Anthony Constantine 直言：“EDSFF 將取代 U.2！” 為什么？三大硬核挑戰(zhàn)告訴你答案！

挑戰(zhàn)一：系統(tǒng)SI崩了？EDSFF 一招化解！

傳統(tǒng) U.2 采用從主機端口到存儲設備的典型總線拓撲，根據所用的連接器數量，稱為3 連接器拓撲（圖 1）。

雖然適配 PCIe3.0/4.0 無壓力，但在PCIe5.0 時代，信號傳輸速度飆升，“信號眼（通過測量確定“1”或“0”）”問題直接拉響警報！

圖 1：用于 U.2 和 EDSFF 的典型 3 連接器拓撲

EDSFF 的殺手锏來了！為改進 3 連接器拓撲，必須減少總拓撲長度，或者使用成本更高的器件（PCB、線纜、重定時器等）。

EDSFF 支持圖 1 中的拓撲結構，同時也支持使用正交連接器的 2 連接器和 1 連接器拓撲（如圖 2 所示）。圖 2 中的拓撲移除和減少了影響信號眼的背板和連接器，從而有助于解決“信號眼”問題。

圖 2：用于 EDSFF 的典型 2 連接器和 1 連接器拓撲

而升級到 PCIe6.0 時，U.2問題更加凸顯！PCIe6.0使用的信號從 1 個級別變?yōu)榱?4 個級別，從而將信號眼縮小到原有大小的四分之一。這種情況下，不僅要應對關鍵的信號損耗問題，發(fā)送和接收對之間的噪聲等因素也至關重要！

U.2 連接器（圖 3）正是缺乏這種隔離設計。這會導致更高的串擾（稱為“NEXT”），無論是從 SSD 還是從系統(tǒng)的角度而言，這些限制使得 U.2 成為成本更高的解決方案。

圖 3：U.2 引腳排列

考慮到這些，EDSFF 連接器的引腳排列（圖 4）將發(fā)送和接收對進行了隔離，分別位于連接器的相對側。

圖 4：EDSFF 引腳排列

挑戰(zhàn)二：散熱捉急？E3.S 1T 直接 “降溫”

隨著大眾對 SSD 性能的要求日益增加，用于冷卻 SSD 及其后方部件的散熱空間變得愈發(fā)有限。（圖 5）顯示了 E3.S 1T 和 U.2 之間的散熱對比：在不同的輸入空氣溫度下，同樣容量和功率的 E3.S 所需要的冷卻空氣體積均少于 U.2，這一結果源自兩個因素：

E3.S 1T 比 U.2 外形更小，因此散熱時穿過和繞過它的氣流更少

氣流在通過 E3.S 1T SSD 時的散熱效率更高（阻礙氣流的器件/連接器更少）

圖 5：E3.S 1T 與 U.2 的散熱對比

但是！業(yè)內也有持其相反觀點：認為與U.2相比，E3.S系統(tǒng)可能需要更多的氣流，因為相較于U.2，同樣的空間中可以安裝更多 E3.S。

不過，這取決于如何設計。系統(tǒng)可以減少設備數量，并將E3.S SSD聚合在一起，以便將氣流導向關鍵器件。系統(tǒng)還可以使用 圖 2 中的正交連接器，從而有助于空氣流動，這些設計可以極大提高系統(tǒng)的散熱性能。

挑戰(zhàn)三：技術迭代下的預算分配博弈

早在 EDSFF 規(guī)格設計之初，參與公司就清楚這是一場面向未來的豪賭！ 如今企業(yè)正陷入核心決策難題：EDSFF 和 U.2 這兩種互相競爭的技術需要相同的投資，EDSFF是未來導向的投資，而U.2可能需要更高的優(yōu)化成本。

隨著規(guī)格的制定，行業(yè)趨勢已向EDSFF傾斜。各公司正在投資 EDSFF 系統(tǒng)和生態(tài)系統(tǒng)，包括 EDSFF SSD 開發(fā)，以及未來將支持 EDSFF 的系統(tǒng)。

企業(yè)對 EDSFF 的投資超過了對 U.2 的投資，EDSFF SSD 研發(fā)將在未來火力全開！技術風口肉眼可見！

本文作者

Anthony Constantine

美光存儲業(yè)務部門杰出技術人員