Effektive und leistungsstarke Datenspeicher für Unternehmen Enterprise and Datacenter Storage/SSD Form Factor (EDSFF) – das ist wichtig

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Enterprise and Datacenter Storage/SSD Form Factor (EDSFF) ist ein Speicherformfaktor, der speziell für den Einsatz in Rechenzentren entwickelt wurde. In diesem Beitrag gehen wir näher auf das Thema ein und zeigen, was wichtig ist.

Im Gegensatz zu traditionellen Speicherformaten wie 2.5"- und 3.5"-Laufwerken, die ursprünglich für den Consumer-Markt konzipiert wurden, adressiert EDSFF spezifische Anforderungen an Leistung, Dichte und Effizienz in hochskalierbaren und energieeffizienten Rechenzentren. Die Notwendigkeit von EDSFF entstand aus den wachsenden Anforderungen an Speicherlösungen in Rechenzentren. Mit dem Aufkommen von Big Data, Cloud-Computing und anderen datenintensiven Anwendungen wie KI steigen auch die Anforderungen an Speicherdichte, Energieeffizienz und thermisches Management.

EDSFF bietet deutliche Verbesserungen – auch bei der Kühlung

EDSFF bietet signifikante Verbesserungen gegenüber dem traditionellen 2,5-Zoll-Formfaktor. Zu den wesentlichen Änderungen gehören eine schmalere Bauweise und ein neuer Steckverbinder, der bessere Signalübertragungseigenschaften (SI) bietet und somit die Unterstützung für PCIe Gen 5 und zukünftig PCIe Gen 6 ermöglicht. Darüber hinaus umfasst EDSFF eine Familie von Geräten mit verschiedenen Größen und Leistungsstufen, wodurch die Laufwerke vielseitig einsetzbar sind. EDSFF kann Leistungsanforderungen von 25 bis zu 70 Watt abdecken, im Gegensatz zu den auf 25 Watt begrenzten 2,5-Zoll-Laufwerken. Dies macht ihn geeignet für eine Vielzahl von Gerätetypen wie SSDs, CXL-basierte Speicher, GPGPUs und frontseitige I/O-Module.

Ein wichtiges Merkmal von EDSFF ist die verbesserte thermische Effizienz. Traditionelle NVMe-M.2-SSDs entwickeln bei intensiver Nutzung hohe Temperaturen, was zu Leistungseinbußen und verkürzter Lebensdauer führen kann. EDSFF wurde entwickelt, um diese thermischen Herausforderungen zu bewältigen, indem der Faktor eine bessere Luftzirkulation und Wärmemanagement-Optionen bietet. Durch die Verwendung von 90-Grad-Steckverbindern wird die Blockierung des Luftstroms minimiert, was eine effizientere Kühlung ermöglicht und den Energieverbrauch senkt.

Überblick über die Relevanz von EDSFF in modernen Unternehmensumgebungen

EDSFF bietet höhere Speicherdichte, verbesserte Energieeffizienz und bessere thermische Leistung für Datenspeicher. Dadurch ergeben sich hohe Leistung und Skalierbarkeit, während gleichzeitig Betriebskosten und Energieverbrauch reduziert werden. Zu den gängigen EDSFF-Formaten gehören E1.S, E1.L und E3, die sich in Größe und Kapazität unterscheiden, aber alle darauf abzielen, die Anforderungen moderner Rechenzentren zu erfüllen. Darüber hinaus gibt es unterschiedliche Größen und Dicken, wie zum Beispiel fünf verschiedene Dicken für E1.S und zwei Dicken für E1.L. Diese Flexibilität ermöglicht es, Systeme genau nach den spezifischen Anforderungen zu optimieren, was zu einer erheblich verbesserten Effizienz und Leistung führt.

E1.L ist der größere der beiden Formfaktoren und wurde entwickelt, um hohe Kapazität und Leistung zu bieten. Dieser Formfaktor eignet sich besonders für Anwendungen, die maximale Speicherdichte und höhere Leistungsbudgets erfordern, wie beispielsweise Datenanalyse, Cloud-Computing und Content Delivery Networks (CDNs). Durch seine Größe kann E1.L größere Energiemengen verarbeiten und somit leistungsstärkere Komponenten unterstützen.

E1.S ist ein kleinerer Formfaktor, der ein Gleichgewicht zwischen Kapazität und Energieeffizienz bietet. Dieser Formfaktor ist für Szenarien geeignet, in denen der Platz begrenzt ist, aber dennoch hohe Speicherleistung erforderlich ist. E1.S-SSDs werden häufig in Hyperscale-Rechenzentren, Edge-Computing-Umgebungen und anderen Einsatzbereichen mit begrenztem physischem Raum verwendet.

EDSFF-SSDs haben eine höhere Speicherdichte, was bedeutet, dass mehr Speicherplatz in einem kleineren physikalischen Raum untergebracht werden kann. Zudem bieten sie eine verbesserte Kühlung und thermische Effizienz, da sie speziell für den Einsatz in dichten Rechenzentrumskonfigurationen entwickelt wurden. Die Verwendung von NVMe- und PCIe-Schnittstellen ermöglicht hohe Datenübertragungsraten und niedrige Latenzzeiten, was zu einer verbesserten Gesamtleistung führt.

Gemeinsame Merkmale von E1.L und E1.S

EDSFF-Laufwerke sind für den Hot-swap-Betrieb ausgelegt, was den Austausch und die Wartung erleichtert, ohne dass das gesamte System heruntergefahren werden muss. Dies ist besonders wichtig für den kontinuierlichen Betrieb in Rechenzentren. EDSFF-Formfaktoren sind mit Blick auf die thermische Effizienz konzipiert und unterstützen eine effektive Wärmeabfuhr in dicht gepackten Speicherumgebungen. Dies trägt zur Verlängerung der Lebensdauer der Laufwerke und zur Stabilität des Systems bei.

EDSFF-Laufwerke unterstützen verschiedene Schnittstellenoptionen wie PCIe (Peripheral Component Interconnect Express) für Hochgeschwindigkeits-Datenübertragungen zwischen der SSD und dem System. Diese Flexibilität ermöglicht eine breitere Anwendbarkeit in verschiedenen Systemkonfigurationen. Einige Versionen der EDSFF-Laufwerke sind mit der U.2-Schnittstelle kompatibel, was eine nahtlose Integration mit bestehenden U.2-Laufwerkslots und -diensten ermöglicht. Dies erleichtert die Einführung von EDSFF in bestehende Infrastrukturen.

Vorteile von EDSFF für Unternehmen

EDSFF trägt zur Energieeinsparung bei, da die optimierte Kühlung und die geringere Leistungsaufnahme der SSDs den Gesamtenergieverbrauch senken. Die SSDs sind so konzipiert, dass sie die Luftzirkulation in Rechenzentren verbessern und Hotspots vermeiden. Das führt zu einer längeren Lebensdauer der Geräte und einer höheren Zuverlässigkeit im Betrieb. Die modulare Struktur von EDSFF erleichtert zudem die Skalierbarkeit, da Unternehmen ihre Speicherlösungen schnell und effizient an wachsende Anforderungen anpassen können. EDSFF eignet sich für datenintensive Anwendungen wie künstliche Intelligenz, maschinelles Lernen, Big Data und Cloud-Computing, wo hohe Leistung und Skalierbarkeit entscheidend sind.

Ein herausragendes Merkmal von EDSFF ist die Unterstützung einer breiteren Palette an Schnittstellen. Während traditionelle 2,5-Zoll-Laufwerke in der Regel SATA oder einzelne SAS-Lanes nutzen, unterstützt EDSFF PCIe-Schnittstellen mit vier Lanes (x4) und bietet Optionen für bis zu 16 Lanes (x16). Dies ermöglicht die Integration von Hochleistungsgeräten, die direkt in die Vorderseite eines Servers eingebaut werden können, was eine deutlich höhere Leistung und Flexibilität bietet.

Ein weiteres Merkmal ist die U.2-Kompatibilität einiger EDSFF-Versionen. Diese Kompatibilität gewährleistet eine nahtlose Integration in bestehende Infrastruktur, indem sie die Nutzung vorhandener U.2-Laufwerkslots ermöglicht. Im Vergleich zu traditionellen U.2-Systemen bietet EDSFF eine erhebliche Steigerung der Speicherdichte. Ein E1.S-System kann beispielsweise bis zu 32 SSDs in einem einzigen Rack unterbringen, was mehr als dreimal so viel Kapazität bietet wie ein herkömmliches System mit 2,5-Zoll-Laufwerken. Ähnlich kann ein E3.S-System mit einer 1U- oder 2U-Konfiguration bis zu 40 SSDs aufnehmen, was eine erhebliche Erhöhung der Speicherkapazität und -dichte ermöglicht.

Marktakzeptanz und Branchenunterstützung

EDSFF hat in den letzten Jahren erhebliche Unterstützung von führenden Technologieunternehmen und Industrieorganisationen erhalten. Große Akteure wie Intel, Samsung und Western Digital haben EDSFF-basierte Lösungen entwickelt. Zudem hat die Open Compute Project (OCP) Community EDSFF als bevorzugten Formfaktor für zukünftige Speicherlösungen anerkannt.

EDSFF-SSDs können bis zu 16 PCIe-Lanes nutzen, was eine theoretische maximale Bandbreite von bis zu 64 GB/s ermöglicht. Dies ist ein erheblicher Vorteil für datenintensive Anwendungen, die hohe IOPS (Input/Output Operations Per Second) und geringe Latenzen erfordern. Ein weiteres technisches Merkmal von EDSFF ist die Optimierung der thermischen Leistung durch das Design der Formfaktoren E1.S und E1.L. Diese Formfaktoren sind darauf ausgelegt, eine bessere Luftzirkulation zu ermöglichen, wodurch die Kühlung der SSDs effizienter wird. Die E1.S-Variante, auch bekannt als „Ruler-SSD“, hat eine längliche Form, die es ermöglicht, eine größere Anzahl von SSDs in einem einzelnen Server-Rack unterzubringen, ohne die Kühlleistung zu beeinträchtigen. Die thermische Effizienz wird durch integrierte Heatspreaders und eine bessere Platzierung der Komponenten innerhalb der SSD erreicht.

Zusätzlich zu den thermischen Vorteilen bietet EDSFF eine verbesserte mechanische Robustheit. Die Steckverbinder und die mechanischen Befestigungspunkte sind so ausgelegt, dass sie Vibrationen und mechanischen Belastungen in Rechenzentrumsumgebungen standhalten können. Dies erhöht die Zuverlässigkeit und Lebensdauer der SSDs in anspruchsvollen Betriebsbedingungen. EDSFF-SSDs unterstützen auch fortschrittliche Fehlerkorrekturmechanismen (ECC – Error Correcting Code) und End-to-End-Datenschutztechnologien, die sicherstellen, dass Datenintegrität über die gesamte Lebensdauer des Geräts gewährleistet bleibt. Diese Technologien sind entscheidend, um die Zuverlässigkeit und Datenkonsistenz in unternehmenskritischen Anwendungen sicherzustellen.

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