Definition

Was ist NF1, M.3, NGSFF?

| Autor / Redakteur: Martin Hensel / Rainer Graefen

Erstaunliche Packungsdichte: Bei 1 Höheneinheit (HE) passen derzeit 576 TByte ins Rack, bei 42 HE sind es dann nach Adam Riese 24,192 Petabyte.
Erstaunliche Packungsdichte: Bei 1 Höheneinheit (HE) passen derzeit 576 TByte ins Rack, bei 42 HE sind es dann nach Adam Riese 24,192 Petabyte. (Bild: Samsung)

NF1, auch als M.3 oder eher unspezifisch als Next Generation Small Form Faktor bezeichnet, ist ein Formfaktor für Steckplatinen-basierte SSDs. Aufgrund der aktuellen Chipgröße der von Samsung hergestellten V-NANDs mit 256 respektive 512 GBit Kapazität war es anscheinend notwendig, das M.2-Format um einen knappen Zentimeter zu verbreitern. Auf das NF1/M.3-Format passen damit bei beidseitiger Bestückung 16 Speicherchips und diverse Controllerlogik. Die Steckplatine ist mit einer PCIe-Gen3-x4-Schnittstelle ausgestattet.

Beim Next Generation Small Form Factor (NGSFF) handelt es sich um eine Bauform für Steckkarten und SSDs. Der Formfaktor ist auch als M.3 bekannt, da er bis auf die Platinenbreite im Wesentlichen dem M.2-Standard entspricht. Hersteller Samsung benennt seine Produkte dieser Bauform mit dem Kürzel NF1.

Der NGSFF-Formfaktor ist in erster Linie für den Einsatz in 19-Zoll-Servern vorgesehen, die im Rack eine Höheneinheit (1U) belegen. Dazu wurden im Grunde die Vorteile des M.2- und U.2-Formats kombiniert: Die Abmessungen betragen 110 x 30,5 Millimeter (Länge x Breite) bei einer Dicke von maximal 4,38 Millimetern. Durch die vergrößerte Breite im Vergleich mit den sonst gängigen 22 Millimetern üblicher M.2-Steckkarten finden mehr Speicher-Packages auf der Platine Platz. Auf diese Weise lässt sich bei minimal erhöhtem Platzbedarf der verfügbare Speicherplatz pro Steckkarte etwa verdoppeln.

Derzeit (Stand Juli 2018) sind bereits NGSFF-SSDs mit bis zu 16 Terabyte Kapazität angekündigt. Es wurden bereits Speichersysteme demonstriert, die bis zu 36 NGSFF-SSDs in einer Höheneinheit unterbringen. Dies entspricht beim aktuellen Stand der Technik maximal 576 Terabyte Speicherplatz.

NGSFF-Karten und -SDDs sind abwärtskompatibel zu M.2 und lassen sich problemlos in entsprechenden Slots betreiben. Der NF1-Formfaktor unterstützt Dual-Port-Betrieb und Hot-Swapping für den Einsatz in Enterprise-Umgebungen. Die dazu benötigten Signale wurden auf bislang ungenutzte PINs des M.2-Connectors gelegt, um Kompatibilitätsprobleme zu vermeiden.

NF1-Leistungsdaten für das Samsung Modell PM863:

Beim Samsung-Modell PM983 sind 12 GBYte DDR4-RAMs installiert. Damit werden Leseleistungen von 540.000 IOPS und ca. 50.000 Schreib-IOPS erreicht. Der große Unterschied zwischen Lesen und Schreiben dürfte an der verwendeten TLC-Speichertechnik liegen, da acht unterschiedliche Signallevel ausgewertet werden müssen. Die sequenziellen Transferraten liegen bei 3,1 GByte/s (lesend) und 2 GByte/s (schreibend). Die Leistungsaufnahme bei Vollast liegt nach Herstellerangaben bei 10,6 Watt. Ein vollbestücktes Rack würde damit mehr als 16 Kilowatt aufnehmen. Die Haltbarkeit wird mit 1,3 DWPD angegeben, also mehr als einer täglichen Überschreibung für die nächsten drei Jahre.

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