E1.S接口如何解决SSD过热问题？

news2024/9/21 5:30:24

针对SSD接口标准，目前业内有两大组织：

  • PCI-SIG：这个就是定义pcie协议标准的那个组织，我们常见的传统接口M.2, U.2, 2.5英寸的接口都归这个组织定义规范。M.2，U.2起源与客户端，也是企业级当前最常用的接口形式。

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  • SNIA：这个组织主要定义EDSFF接口标准。包括了E1.S、E1.L、E3.S、E3.L

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在存储领域，M.2固态硬盘支持NVME/PCIe和SATA两类协议。PCIe SSD其实都是NVMe over PCIe；SATA SSD，则是AHCI over SATA.

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在M.2接口细分两个规格，Socket2和Socket3。Socket 2支持SATA和PCIe X2接口SSD。Socket 3可以支持PCIe x4接口。虽然长的很像，但是大有乾坤，如下图左，是M.2 SATA接口SSD的模样，下图右则是M.2图PCIe 接口SSD的模样。

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目前M.2根据尺寸的不同也可以分为大概4类，不过容量最大只支持8T容量。而且还不支持热插拔。

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更多M.2接口尺寸如下图，供参考。

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M.2接口的金手指接口，比较容易出现划伤，出现接触相关的链路异常。

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M.2接口最大的功耗也有限制，不能超过8.25W。M.2目前在数据中心主要用于boot ssd，系统启动盘。CPU不断的迭代和性能提升，很多CPU目前已经去掉了链接SATA盘的接口，也导致M.2 SATA SSD作为启动盘就需要中间增加PCIe转SATA控制器，这就意味者成本的增加。

为解决M.2接口存在的热插拔、散热、过热以及容量扩展问题，业内目前找到的解决方案是采用E1.S接口。E1.S是一个小尺寸，比M.2长一点，但更宽，可以容纳更多的NAND Die，实现容量的叠加，具有更强的扩展性。最新版本的E1.S提供了一个新的可选对称外壳，宽度为9.5毫米 (类似于E1.L)，可根据需要提供高达20w和x8 PCIe的可扩展性。主流ssd仍有望仅是PCIe x4，但尺寸上的PCIe x8支持允许使用其他需要更高带宽的设备。

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E1.S接口好处多多，从散热、功耗、信号完整性、容量，带宽等多个维度超越M.2接口。

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根据TrendFocus机构的预测，在2026年，按照容量计算，E1.S接口的占比将会达到35.4%，M.2接口的占比会跌落到2.1%。按照Unit计算，E1.S接口的占比将会达到51.4%，M.2接口的占比从45.9%会跌落到12%。

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在不断发展的数据存储领域，E1.S固态硬盘（SSD）不仅在企业和数据中心存储方面带来了革命性变化，还在工业和汽车应用领域开辟了一片新天地。这款紧凑型SSD凭借其卓越的优势成为了极端条件和苛刻要求环境下理想的解决方案。

E1.S SSD的尺寸仅为31.5毫米 x 111.49毫米，非常适合1U高度的机架式存储服务器，从而实现了比U.2/U.3形式更高效的利用空间。在空间受限的工业和汽车环境中，E1.S SSD展现了出色的节省空间能力。

过热问题是高性能SSD面临的一大挑战，特别是在高负荷的应用场景中。E1.S SSD在热管理方面表现出色。在相同的功率输入下，E1.S SSD相比M.2 SSD提供了更好的热性能。这不仅提高了能效，还延长了产品的使用寿命，这对于工业和汽车应用至关重要。此外，E1.S SSD还可以配备散热器以及不对称（15毫米或25毫米）和对称（9.5毫米）的外壳，以适应各种不同的热环境。

性能对比（来自于exascend实测公开数据）

图表1：7.68TB E1.S SSD，在PCB温度达到100°C的情况下，持续写入性能保持在3000 MB/s。

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图表2：7.68TB M.2 SSD，在PCB温度达到100°C的情况下，进入热节流状态，写入性能降至约200 MB/s。

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图表3：1.92TB E1.S SSD，在环境温度达到70°C的情况下，持续写入性能保持在3000 MB/s。

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图表4：1.92TB M.2 SSD，在环境温度达到70°C的情况下，进入热节流状态，写入性能降至约750 MB/s。

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E1.S SSD的加长设计允许在PCB上安装更多的NAND封装芯片，这比M.2 2280 SSD提供了更高的存储密度。这种设计使得E1.S SSD能够在单位体积内提供更大的存储容量，这对于重视数据密度的工业和汽车应用尤为重要。

在工业和汽车操作的快节奏环境中，停机时间是不可接受的。E1.S SSD的热插拔设计和健康指示LED灯提供了改进的维护便利性，允许快速识别和更换故障驱动器而不影响系统运行。这一特性对于需要连续运行的环境尤为重要。

E1.S SSD优秀的热管理不仅防止过热，还能保证在高压下维持高效能。即使在高速读写操作下也能保持稳定性能，使E1.S SSD成为工业和汽车应用中不可或缺的选择，这些应用要求可靠性和速度不能妥协。

面对工业和汽车领域的多样化挑战和空间限制，E1.S形式的SSD凭借其紧凑的尺寸提供了配置上的灵活性。设计师可以根据具体需求选择最合适的设置，这种适应性确保E1.S SSD能够无缝集成到各种应用场景中，为每个需求提供定制化的解决方案。

在工业和汽车数据存储领域的不断发展中，E1.S SSD正在重新定义行业标准。凭借其紧凑的设计、出色的热管理能力、无与伦比的容量、易于维护的特点、高压下的高性能以及定制化的灵活性，E1.S SSD无疑是寻求能够在最恶劣环境中表现出色的前沿存储解决方案的最佳选择。拥抱未来的存储技术，选择E1.S SSD，让效率与韧性并存。

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