EDSFF چیست؟

EDSFF مخفف Enterprise and Data Center Standard Form Factor جدیدترین استاندارد حافظه‌‌های فلش است که برای استفاده در سرورها و مراکز داده طراحی شده است. به بیان دقیق‌تر، EDSFF با هدف پاسخ‌گویی به نیازهای روزافزون سازمان‌ها، مراکز داده و همچنین حل مشکلاتی که سازمان‌ها در سال‌های گذشته هنگام کار با حافظه‌های فلش با آن‌ها روبرو بودند، توسعه پیدا کرد. EDSFF سومین نسل از استانداردهای حافظه‌ فلش است که در آینده نزدیک تاثیر زیادی بر دنیای ذخیره‌سازی خواهد داشت. بر همین اساس در این مقاله قصد داریم به طور اجمالی با این فناوری قدرتمند و آینده‌دار آشنا شویم.

استاندارد EDSFF شامل انواع مختلفی از فرم فاکتورهای مختص حافظه‌‌های فلشی است که روی سرورها نصب می‌شود. سرورهایی که قرار است در مراکز داده نصب شوند یا به عنوان نقطه مرکزی در معماری کلاینت سرور مورد استفاده قرار بگیرند. این فرم فاکتورها شامل E1.S، E1.L، E3.S، E3.L و E3.M هستند. هر کدام از این فرم فاکتورها اندازه‌، ظرفیت و قابلیت‌های مختلفی دارند و برای کاربردهای مشخصی توسعه پیدا کرده‌اند. از مزایای استاندارد EDSFF می‌توان به افزایش ظرفیت، کاهش فضای فیزیکی، بهبود عملکرد و انعطاف‌پذیری بیشتر در محیط‌های سروری اشاره کرد.

پیشنهاد مطالعه: آشنایی با هارد درایوهای HPE SSD

چرا EDSFF ساخته شد؟

واقعیت این است که EDSFF با هدف غلبه بر چالش‌های مرکز داده امروزی توسعه پیدا کرد. حافظه‌های حالت جامد سازمانی (enterprise SSDs) موجود در مراکز داده مدرن عملکرد چندان جالب توجهی ندارند. سرورها و تجهیزات ذخیره‌سازی معمولا از انواع مختلفی از حافظه‌های حالت جامد برای راه‌اندازی، دستیابی به عملکرد یا ظرفیت بالا استفاده می‌کنند و معمولا باید پیش‌نیاز فنی موردنیاز برای نصب دیسک‌ها (M.2، U.2 یا کارت PCIe) را داشته باشند. با هدف غلبه بر محدودیت‌های رابط‌های موجود در مرکز داده، یک فرم فکتور جدید ابداع شد که EDSFF مخفف Enterprise & Data Center SSD Form Factor  نام دارد. EDSFF توسط برخی از بزرگ‌ترین نام‌ها در صنعت، اینتل، فیس‌بوک، DellEMC، هیولت پاکارد، لنوو، مایکروسافت و سامسونگ پشتیبانی می‌شود و همین مسئله باعث موفقیت این فناوری در آینده خواهد شد.

پیشنهاد مطالعه: آشنایی با پروتکل های SSD؛ M.2, NVMe, SATA, PCIe

انواع EDSFF SSD

همان‌گونه که اشاره کردیم، EDSFF در فرم فکتورهای مختلفی به بازار عرضه شده‌اند. این فرم فکتورها به شرح زیر هستند:

1. E1.S: فرم فاکتور E1.S از رابط x4 استفاده می‌کند و به گونه‌ای طراحی شده که به شکل عمودی در یک انکلوژر یک یونیتی قرار می‌گیرد. این فرم فکتور ابعاد 111.5 x 31.5 میلی‌متر دارد، برق موردنیاز آن بیش از 12 وات است، با PCIe Gen4 سازگار است و از پروتکل NVMe پشتیبانی می‌کند. E1.S مناسب برای کاربردهایی است که نیاز به ظرفیت بالا و پهنای باند زیاد دارند. به طور کلی، مدل‌های E1 گرمای کمتری در مقایسه با فرم فکتورهای M.2 تولید می‌‌کنند. همچنین، این مدل‌ها از کانکتور‌های قدرتمندتری استفاده می‌کنند که دسترسی به سرعت بالای انتقال داده‌ها را تضمین می‌کنند. همین مسئله باعث شده تا به گزینه مناسبی برای استقرار در شاسی‌های یک یونیتی تبدیل شوند. شاسی‌هایی که مدیریت حرارت و استفاده بهینه از فضای فیزیکی حرف اول را در آن‌ها می‌زند.
2. E1.L: فرم فکتور E1.L نیز برای نصب در سرورهایی که قرار است در مراکز داده مورد استفاده قرار بگیرند توسعه پیدا کرده است. این حافظه ابعاد تقریبی 14.8×30.5×100 میلی‌متر دارد. E1.L از دو واحد حافظه‌ فلش استفاده می‌کند و ظرفیت بیشتری در مقایسه با E1.S دارد. E1.L از یک رابط x8 استفاده می کند و به گونه‌ای طراحی شده است که به صورت عمودی در یک انکلوژر یک یونیتی قرار بگیرد و حدود سه برابر طول بیشتری نسبت به E1.S است. E1.L ابعادی برابر با 318.75 x 38.4 میلی‌متر دارد، برق موردنیاز آن بیش از 40 وات است و از اسلات‌های Gen4 PCIe پشتیبانی می‌کند. E1.L ظرفیت ذخیره‌سازیی بالایی در اختیار سرورها قرار می‌دهد. علاوه بر ظرفیت، E1.L اجازه می‌دهد به انعطاف‌پذیری، تراکم ذخیره‌سازی، مقیاس‌پذیری ماژولار و عملکرد بالایی دست پیدا کرد. با فرم فاکتور E1.L، یک انکلوژر یک یونیتی می‌تواند تا 32 درایو را میزبانی کند.
3. E3.S: خانواده‌ای دیگر از حافظه‌های EDSFF است که به عنوان جایگزینی برای فرم فاکتور 2.5 اینچی سنتی U.2 در سرورها و سیستم‌های ذخیره‌سازی طراحی شده است. این مدل در نسخه‌های مختلف با ارتفاع یکسانی دارند (76 میلی‌متر) و از نظر طول (112.75 میلی‌متر و 142.2 میلی‌متر) و عرض (7.5 میلی‌متر و 16.8 میلی‌متر) به بازار عرضه شده است. این درایوها با قابلیت hot-pluggable و تراکم بالا برای استفاده بهینه از فضای فیزیکی شاسی‌ها به بازار عرضه شده‌اند. کانکتور خانواده E3 برای خطوط x4 تا x16 PCIe طراحی شده است.
4. E3.L: فاکتور فرم E3.L نیز ویژگی‌های سخت‌افزاری مشابه با E3.S دارد و برای استقرار در سرورها و مراکز داده طراحی شده است. اندازه‌ به ترتیب ارتفاع، طول و عرض برابر با 76 میلی‌متر، در 112.75 میلی‌متر در 7.5 میلی‌تر است و حداکثر توان مصرف آن 40 وات است. E3.L از سه واحد حافظه‌ فلش استفاده می‌کند و قابلیت ارائه‌ ظرفیت بیشتر را نسبت به E3.S دارد.

قابلیت‌های EDSFF

همان‌گونه که اشاره کردیمEDSFF  به عنوان استاندارد جدید حافظه‌‌های فلش برای سرورها و مراکز داده توسعه پیدا کرده است. برخی از قابلیت‌های EDSFF به شرح زیر هستند:

افزایش ظرفیت: EDSFF به عنوان یک استاندارد جدید، قابلیت ارائه‌ ظرفیت بالاتری را نسبت به استانداردهای قدیمی‌تر دارد. به بیان دیگر در یک فرم فکتور EDSFF، می‌توان ظرفیت را افزایش داده در حالی که از فضای فیزیکی کمتری استفاده کرد.

کاهش فضای فیزیکی اشغال‌شده: با استفاده از EDSFF، می‌توان به شکل بهتری از فضای فیزیکی سرورها استفاده کرد. اندازه و طراحی فرم فکتورهای مختلف EDSFF به گونه‌ای است که قادر هستند به شکل بهینه‌ای از فضا استفاده کنند.

بهبود عملکرد: EDSFF از نظر عملکرد نیز پیشرفت‌های قابل توجهی نسبت به حافظه‌های فلش سنتی داشته است. با استفاده از این استاندارد، پهنای باند و سرعت انتقال داده‌ها بهبود یافته و عملکرد سیستم‌های ذخیره‌سازی افزایش پیدا می‌کند.

انعطاف‌پذیری بیشتر: EDSFF در انواع مختلفی از فرم فکتورها به بازار عرضه شده که به سرویس‌دهندگان و مدیران مراکز داده اجازه می‌دهد بر اساس نیازهای خود از آن‌ها استفاده کنند. E1.S، E1.L، E3.S و E3.L از مدل‌های رایج موجود در بازار هستند که هر یک ویژگی‌های خاص خود را دارند.

سازگاری و توسعه‌پذیری: EDSFF بر مبنای استانداردی که مورد توافقی تولیدکنندگان محصولات ذخیره‌سازی و شبکه است توسعه پیدا کرده است،

هنگامی که صحبت از چیدمان EDSFF و نیازمندی‌های استفاده از این فرم فاکتور به میان می‌آید، اچ پی کمک زیادی به شرکت‌ها کرده است. به طوری که امکان خرید محصولاتی که پیکربندی هماهنگ با درایو فوق را دارند وجود دارد. به طور مثال، HPE ProLiant DL380 Gen11 با 12EDSFF یکی از انتخاب‌های خوب در این زمینه است که که یک راه‌حل دو یونیتی به شمار می‌دهد و توانایی پشتیبانی از یک یا دو پردازنده مقیاس‌پذیر نسل چهارم زئون اینتل را دارد. با توجه به توضیحاتی که ارائه کردیم باید بگوییم که EDSFF با ارائه قابلیت‌هایی مانند افزایش ظرفیت، کاهش فضای فیزیکی، بهبود عملکرد، انعطاف‌پذیری بیشتر، سازگاری و توسعه‌پذیری، به عنوان یک استاندارد پیشرو نقش مهمی در سرورها و مراکز داده خواهد داشت.

پیشنهاد مطالعه: راهنمای خرید بهترین هاردهای SSD

کاربردهای EDSFF؟ پر کاربردترین مدل EDSFF؟

EDSFF همانند سایر رسانه‌های ذخیره‌سازی با هدف نگه‌داری از اطلاعات و دسترسی سریع به آن‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد. برخی از کاربردهای مهم این استاندارد به شرح زیر هستند:

ذخیره‌سازی فلش: یکی از کاربردهای اصلی EDSFF، ذخیره‌سازی اطلاعات و کوتاه کردن زمان خواندن و نوشتن اطلاعات است. با استفاده از فرم فکتورهای EDSFF، می‌توان حافظه‌های فلش با ظرفیت بالا و عملکرد قوی را در سرورها نصب کرد. این قابلیت به ویژه در بارگذاری سریع داده‌ها، پردازش تراکنش‌های بزرگ و بارهای کاری پرسرعت اهمیت زیادی دارد.

ذخیره‌سازی کلان داده‌ها: با رشد روزافزون حجم داده‌ها در محیط‌های سروری و مراکز داده، نیاز به ظرفیت بالا و قابلیت گسترش‌پذیری در ذخیره‌سازی اطلاعات اساسی است. EDSFF با ارائه ظرفیت بالا و فرم فکتورهای متنوع، به عنوان یک راه‌حل مناسب برای ذخیره‌سازی کلان داده‌ها و به ویژه در کاربردهای مرتبط با یادگیری ماشین مورد توجه قرار دارد.

حافظه‌ نهان (Cache) برای سرورها: استفاده از حافظه‌ نهان (Cache) در سرورها و مراکز داده، عملکرد و سرعت سیستم را بهبود می‌بخشد. با استفاده از فرم فکتورهای EDSFF، می‌توان حافظه‌ نهان با ظرفیت و سرعت بالا را در سرورها مورد استفاده قرار داد که نتیجه آن افزایش چشم‌گیر عملکرد سیستم‌ها می‌شود.

ذخیره‌سازی ویدئویی و پخش زنده: در برخی کاربردها مانند سرویس‌های پخش زنده و ذخیره‌سازی فایل‌های چند رسانه‌ای نیاز به ظرفیت و پهنای باند بالا ضروری است. EDSFF با ارائه این قابلیت‌ها، به عنوان یک راه‌حل مناسب برای ذخیره‌سازی ویدئویی و پخش زنده مورد استفاده قرار می‌گیرد.

زیرساخت‌های ابری و هوش مصنوعی: در محیط‌های ابری و پروژه‌های هوش مصنوعی که نیاز به پردازش حجم زیادی از داده‌ها ضروری است، سرعت حرف اول را می‌زند. به طور مثال، ماشین‌های مجازی که به عنوان سرویس در اختیار مشتریان یک شرکت ابری قرار می‌گیرند باید در زمان کوتاهی بارگذاری شوند. با توجه به این‌که، استقرار ماشین‌های مجازی روی هارد دیسک‌ها رویکرد جالبی نیست و افزایش بیش از اندازه تاخیر را به همراه دارد، EDSFF گزینه مناسبی در این زمینه است. در سویی دیگر، الگوریتم‌های هوش مصنوعی نیازمند حجم گسترده‌ای از اطلاعات هستند تا بتوانند فرآیند آموزش را به درستی به سرانجام برسانند. در چنین پروژه‌ه‌هایی ما نیازمند حافظه‌هایی هستیم که نرخ عملیات ورودی و خروجی (I/O) آن‌ها بالا باشد تا دسترسی به اطلاعات در کوتاه‌ترین زمان ممکن انجام شود.

ذخیره‌سازی راه‌حل‌های مجازی‌سازی: EDSFF برای ذخیره‌سازی و میزبانی هایپروایزرها بهترین گزینه است. به طوری که به کلاینت‌ها اجازه می‌دهد در کوتاه‌ترین زمان ممکن به مواردی مثل دسکتاپ‌های مجازی، فضای ذخیره‌سازی یا برنامه‌های نصب شده روی ماشین‌های مجازی دسترسی داشته باشند. مزیت بزرگی که EDSFF در حوزه زیرساخت ابری در اختیار ما قرار می‌دهد انعطاف‌پذیری بالا و تخصیص منابع ذخیره‌سازی پر سرعت به ماشین‌های مجازی است.

مزایا و معایب استفاده از EDSFF

فناوری EDSFF همانند سایر راه‌حل‌های ذخیره‌سازی مزایا و معایب خاص خود را دارد. برخی از این مزایا و معایب به شرح زیر است:

مزایا EDSFF:

• گسترش‌پذیری: استاندارد EDSFF امکان گسترش ظرفیت ذخیره‌سازی را فراهم می‌کند. با استفاده از مدل‌های E1.L و E3.L می‌توان به  ظرفیت بالا دسترسی پیدا کرده یا در صورت لزوم ظرفیت فضای ذخیره‌سازی را افزایش داد. با توجه به این‌که درایوهای فوق در فرم فاکتور متفاوتی به بازار عرضه شده‌اند، در صورتی که هنگام خرید سرور hp به سراغ مدل‌هایی مثل سرور DL380 G11 رفته‌اید، مشکلی از بابت انتخاب محصول مناسب نخواهید داشت.
• کارایی بالا: مدل‌های EDSFF از نظر سرعت و عملکرد، بهبود قابل توجهی نسبت به استانداردهای قدیمی‌تر ارائه می‌دهند. این استاندارد‌ها دارای رابط‌های با سرعت انتقال بالای داده‌ها هستند و سطح دسترس‌پذیری بالاتری ارائه می‌دهند. EDSFF قادر است تا 4 برابر عملکرد بهتری در پیکربندی 4C با 16 خط و 2 برابر عملکرد بیشتر در پیکربندی 2C با 8 خط نسبت به حافظه‌‌های حالت جامد 2.5 اینچی با 4 خط (U.2 یا U.3) ارائه دهد.
• حجم کمتر: به دلیل فرم فکتور کوچک، مدل‌های EDSFF اجازه می‌دهند با اشغال فضای کمتری به ظرفیت ذخیره‌سازی بیشتری دست پیدا کرد. در نتیجه فضای فیزیکی کمتری را اشغال می‌کنند.
• قابلیت استفاده در کاربردهای مختلف: استاندارد EDSFF به‌طور گسترده در سرورها، مراکز داده‌ها و سیستم‌های ذخیره‌سازی مجازی‌سازی شده قابل استفاده است. بنابراین، مشکلی از بابت استفاده از این حافظه‌های در کاربردهای مختلف و به ویژه سطح بالا وجود ندارد.

معایب EDSFF:

• هزینه بالا: در مقایسه با استانداردهای قدیمی‌تر، هزینه استفاده از برخی مدل‌های EDSFF ممکن است بیشتر باشد. این مدل‌ها به ‌طور کلی هزینه بالاتری دارند، به خصوص اگر نیاز به ظرفیت ذخیره‌سازی بالا ضروری باشد.
• سازگاری: به دلیل جدید بودن استاندارد EDSFF، ممکن است برخی سرورهای قدیمی‌ قابلیت استفاده از آن را نداشته باشند. بنابراین، قبل از خرید باید به این نکته دقت کرد.
• فرم فکتور محدود: انتخاب از بین مدل‌های EDSFF بستگی به نیازهای ذخیره‌سازی مختلف دارد و ممکن است در برخی موارد به دلیل محدودیت ابعاد قادر به استفاده از این مدل‌ها نباشید. بنابراین، هنگام خرید درایو EDSFF باید به این نکته دقت کنید.
• کمترین پشتیبانی: به دلیل جدید بودن استاندارد EDSFF، ممکن است پشتیبانی نرم‌افزاری و سخت‌افزاری کمتری نسبت به استانداردهای قدیمی‌تر داشته باشد.

پیشنهاد مطالعه: راه‌های افزایش سرعت SSDها