美光科技为什么说EDSFF将取代U.2

U.2 作为服务器 SSD 的主流规格已叱咤风云十余年，U.2 与 2.5 英寸 HDD 规格相似，能与支持SATA、SAS 和 NVMe的连接器配合使用，这两项因素对于 SSD 在服务器中的普及至关重要。

但如今，随着PCIe5.0 和 6.0的强势登场，它的短板彻底暴露！美光技术专家 Anthony Constantine 直言：“EDSFF 将取代 U.2！” 为什么？三大硬核挑战告诉你答案！

挑战一：系统SI崩了？EDSFF 一招化解！

传统 U.2 采用从主机端口到存储设备的典型总线拓扑，根据所用的连接器数量，称为3 连接器拓扑（图 1）。

虽然适配 PCIe3.0/4.0 无压力，但在PCIe5.0 时代，信号传输速度飙升，“信号眼（通过测量确定“1”或“0”）”问题直接拉响警报！

图 1：用于 U.2 和 EDSFF 的典型 3 连接器拓扑

EDSFF 的杀手锏来了！为改进 3 连接器拓扑，必须减少总拓扑长度，或者使用成本更高的器件（PCB、线缆、重定时器等）。

EDSFF 支持图 1 中的拓扑结构，同时也支持使用正交连接器的 2 连接器和 1 连接器拓扑（如图 2 所示）。图 2 中的拓扑移除和减少了影响信号眼的背板和连接器，从而有助于解决“信号眼”问题。

图 2：用于 EDSFF 的典型 2 连接器和 1 连接器拓扑

而升级到 PCIe6.0 时，U.2问题更加凸显！PCIe6.0使用的信号从 1 个级别变为了 4 个级别，从而将信号眼缩小到原有大小的四分之一。这种情况下，不仅要应对关键的信号损耗问题，发送和接收对之间的噪声等因素也至关重要！

U.2 连接器（图 3）正是缺乏这种隔离设计。这会导致更高的串扰（称为“NEXT”），无论是从 SSD 还是从系统的角度而言，这些限制使得 U.2 成为成本更高的解决方案。

图 3：U.2 引脚排列

考虑到这些，EDSFF 连接器的引脚排列（图 4）将发送和接收对进行了隔离，分别位于连接器的相对侧。

图 4：EDSFF 引脚排列

挑战二：散热捉急？E3.S 1T 直接 “降温”

随着大众对 SSD 性能的要求日益增加，用于冷却 SSD 及其后方部件的散热空间变得愈发有限。（图 5）显示了 E3.S 1T 和 U.2 之间的散热对比：在不同的输入空气温度下，同样容量和功率的 E3.S 所需要的冷却空气体积均少于 U.2，这一结果源自两个因素：

E3.S 1T 比 U.2 外形更小，因此散热时穿过和绕过它的气流更少

气流在通过 E3.S 1T SSD 时的散热效率更高（阻碍气流的器件/连接器更少）

图 5：E3.S 1T 与 U.2 的散热对比

但是！业内也有持其相反观点：认为与U.2相比，E3.S系统可能需要更多的气流，因为相较于U.2，同样的空间中可以安装更多 E3.S。

不过，这取决于如何设计。系统可以减少设备数量，并将E3.S SSD聚合在一起，以便将气流导向关键器件。系统还可以使用 图 2 中的正交连接器，从而有助于空气流动，这些设计可以极大提高系统的散热性能。

挑战三：技术迭代下的预算分配博弈

早在 EDSFF 规格设计之初，参与公司就清楚这是一场面向未来的豪赌！ 如今企业正陷入核心决策难题：EDSFF 和 U.2 这两种互相竞争的技术需要相同的投资，EDSFF是未来导向的投资，而U.2可能需要更高的优化成本。

随着规格的制定，行业趋势已向EDSFF倾斜。各公司正在投资 EDSFF 系统和生态系统，包括 EDSFF SSD 开发，以及未来将支持 EDSFF 的系统。

企业对 EDSFF 的投资超过了对 U.2 的投资，EDSFF SSD 研发将在未来火力全开！技术风口肉眼可见！

本文作者

Anthony Constantine

美光存储业务部门杰出技术人员