Các định dạng ổ 2.5in truyền thống bao gồm ổ cứng HDD và SSD đã thống lĩnh thị trường khá lâu. Khi ngành CNTT chuyển sang các thế hệ kết nối PCIe mới, EDSFF sẽ bắt đầu chiếm thị phần từ thị trường SSD 2.5in. Mặc dù người ta có thể nói rằng đây là một công nghệ của tương lai vì nó sẽ phổ biến hơn trong một vài năm tới, nhưng điều đó không nhất thiết phải xảy ra lâu như vậy. Hiện chúng tôi có trong tay máy chủ Supermicro EDSFF 1U half-petabyte để tìm hiểu chi tiết. Mặc dù nó chỉ có khoảng 1/2 petabyte khi sử dụng các ổ EDSFF 15-16TB hiện giờ, nhưng các ổ trên 30TB EDSFF sẽ xuất hiện trên các nền tảng 1PB / U này. Trong bài viết này, chúng ta sẽ xem xét hệ thống cùng với SSD Intel 15TB đang được sử dụng trong các hệ thống hiện nay. Mặc dù điều này có thể phổ biến hơn trong tương lai, bạn có thể mua các máy chủ và loại ổ cứng này ngay hôm nay.
Phiên bản video
Bên dưới là video chúng tôi có được sau chuyến thăm trụ sở chính của Supermicro:
Điều gì làm cho EDSFF khác biệt và nổi bật
Tôi muốn dành một chút thời gian để nói về lý do tại sao EDSFF lại khác biệt. Khay ổ cứng 2.5in điển hình của bạn được thiết kế cho ổ cứng quay SATA và SAS. Định dạng 2.5in là một kích thước mà ngành IT cho rằng có thể phục vụ cả lưu trữ doanh nghiệp và phân khúc máy tính xách tay.
Microsoft Denali EDSFF
Mọi thứ đã thay đổi. Chúng ta không còn thấy nhiều máy tính xách tay với khay ổ cứng 2.5in ngày nay. Việc mua sắm các ổ cứng SAS để lưu trữ chuyên dụng cho doanh nghiệp nghĩa là bạn đang mua các ổ cứng có hiệu suất, độ bền, dung lượng và cả độ tin cậy đều thấp hơn, với mức tiêu thụ điện năng cao hơn.
EDSFF được thiết kế để trở thành chuẩn PCIe cho SSD. Điều quan trọng, đây là ổ cứng SSD NVMe. Form-factor dài hơn và mỏng hơn, các ổ EDSFF bao gồm các chip nhớ NAND trên bảng PCB. EDSFF cho phép bố trí các chip NAND này tốt hơn để tối ưu cho việc làm mát. Việc làm mát rất quan trọng, vì nó có thể thông báo cho một thiết bị có thể sử dụng bao nhiêu năng lượng và nhiệt mà nó có thể tiêu tan. Làm mát càng tốt, thiết bị có thể sử dụng càng nhiều năng lượng và do đó hiệu suất có thể đạt được càng cao.
Ngoài SSD NVMe PCIe x4 điển hình, EDSFF cũng được thiết kế cho các loại lưu trữ khác. Intel đã bàn về việc đưa Optane vào trong EDSFF để tạo ra một loại lưu trữ khác. Ngoài ra, Intel cũng đã trình làng các FPGA trong các form-factor dạng ruler. EDSFF là dành cho các hệ thống lưu trữ ngày nay, nhưng nó đã sẵn sàng cho các bộ tăng tốc trong tương lai với các kết nối tùy chọn ngoài 4x-lane PCIe. Các nhà cung cấp khác đang bắt đầu tham gia vào phân khúc EDSFF, nhưng Intel đã cung cấp các form-factor dạng thước cho một số khách hàng lớn trong thời gian qua.
Máy chủ EDSFF Half-Petabyte 1U
Máy chủ mà chúng tôi đang tìm hiểu là Supermicro SSG-1029P-NEL32R. Đây là máy chủ 1U có 32x EDSFF E1. Các khe dài được nhóm thành 8 bộ ổ đĩa. Có thể thấy rằng thiết kế này đã tạo ra thêm không gian trong chassis cho các luồng khí tản nhiệt.
Mặt trước Supermicro SSG 1029P NEL32R
Các ổ đĩa chúng tôi thấy là các model Intel 15,36TB. Intel thông báo rằng họ sẽ bổ sung các ổ đĩa trên 30TB trong vài năm tới. Theo chúng tôi biết, bạn có thể đặt hàng hệ thống với ổ 15,36TB ngay hôm nay, nhưng còn ổ 30,72TB hiện vẫn chưa có. Khi các ổ này ra mắt, máy chủ lưu trữ 1PB trong chassis 1U là khả thi.
Supermicro SSG 1029P NEL32R, với một ổ SSD Intel EDSFF 15TB bên trên
Nhìn vào bên trong hệ thống, chúng ta thấy các bộ mở rộng PCIe Gen3 ở giữa khung máy (bên trái trong hình dưới) được cắm vào bo mạch chủ chính. Kế đến, có một khu vực cho quạt và hai bộ xử lý Intel Xeon Scalable (Gen 1 và 2). Mỗi CPU có đủ 12 khe DIMM, nghĩa là chúng tôi có tới 24 DIMM và có thể sử dụng Intel Optane DCPMM / Optane PMem 100 cùng với hệ thống.
Supermicro SSG 1029P NEL32R. Mainboard nhìn từ trên xuống.
Hệ thống cũng được trang bị bộ nguồn đôi redundant, và mỗi CPU cũng có quyền truy cập vào khe cắm PCIe Gen3 x16. Một phần của ý tưởng ở đây là người ta có thể đưa các lane PCIe đến PCIe Expander và sau đó chuyển các lane PCIe sang một NIC 100Gbps trên cùng một CPU Xeon để tránh việc truyền NUMA socket-to-socket.
Chúng tôi muốn lưu ý nhanh ở đây là cũng có những lựa chọn khác. Ví dụ, Supermicro có các giải pháp như SSG-136R-NEL32JBF được xây dựng theo cách tương tự trừ khi không có thành phần máy chủ để tạo cấu hình JBOF. Dưới đây bạn có thể thấy một ví dụ về cấu hình JBOF:
Supermicro SSG-136R-NEL32JBF Top-view
Một mục quan trọng cần lưu ý ở đây là thiết kế module. Mặc dù điều này cho thấy sự khác biệt ở phần sau của hệ thống được tùy chỉnh cho các ứng dụng máy chủ hoặc JBOF, việc đi cáp đến các PCIe switch board ở giữa hệ thống cũng rất quan trọng. Điều này cho phép Supermicro sử dụng cùng một switch PCB với các cấu hình khác nhau. Nó cũng là thứ có thể giúp cho việc tích hợp với các thế hệ CPU và PCIe mới dễ dàng hơn khi chúng ta chuyển sang PCIe Gen4.
Supermicro SSG-1029P-NEL32R sử dụng đầu nối PCIe Gen3 x4 cho mỗi ổ đĩa. Một lần nữa, đây là một đầu nối PCIe, theo lý thuyết, người ta có thể sử dụng các thiết bị PCIe EDSFF khác trong hệ thống này miễn là chúng phù hợp với các mức phát nhiệt / nguồn điện. Hôm nay ứng dụng là SSD, nhưng ngày mai, ngành công nghiệp đang hướng đến một hệ sinh thái mở rộng hơn.
Bộ kết nối SSD Intel EDSFF SSG 1029P NEL32R 15TB
Chúng tôi muốn dành một chút để hiển thị là phần chốt của ổ EDSFF (latch). Dưới đây là hình ảnh của chốt đóng và ổ SSD Intel 15,36TB bên trên máy.
Supermicro SSG 1029P NEL32R – Ổ SSD Intel EDSFF 15TB với chốt đã đóng
Supermicro SSG 1029P NEL32R – Ổ SSD Intel EDSFF 15TB với chốt được mở
Mặc dù một cái chốt có vẻ không có gì đặc biệt để chú ý tới, nhưng thực ra nó là một vấn đề lớn. Các cơ chế chốt khác nhau giữa các nhà cung cấp máy chủ và chúng được gắn vào mặt trước của các ổ đĩa này. Để có thể cung cấp tính năng hot-swap mượt mà trên thiết bị có hình dạng dài này đòi hỏi phải có cơ chế chốt cơ học vững chắc.
Lời kết
Các hãng đang xem xét EDSFF để cung cấp nhiều hơn là chỉ lưu trữ cho các accelerator và thậm chí là bộ nhớ trong kỷ nguyên CXL PCIe Gen5. Các form-factor lưu trữ sẽ bị hạn chế trong tương lai không xa vì giao diện PCIe đang chuyển từ PCIe Gen 3 sang Gen 4 vào năm 2019/2020 và sau đó quá trình chuyển đổi PCIe Gen5 có thể sẽ bắt đầu vào năm 2021. Xử lý hiệu quả bước nhảy từ 4x interface sẽ yêu cầu các thiết bị sử dụng nhiều năng lượng hơn và đó là điểm mà EDSFF sẽ trở nên cực kỳ quan trọng.
Trong khi đó là một cái nhìn về tương lai, tác động của nó là ở ngay hôm nay. Supermicro cho biết họ có một số khách hàng chính phủ/quốc phòng lớn cũng như một số khách hàng cung cấp dịch vụ đặt hàng hệ thống EDSFF thời gian gần đây. Chúng tôi cũng biết Facebook đang áp dụng EDSFF trong nền tảng thế hệ tiếp theo của họ và Microsoft cũng vậy. Ở một số điểm, việc có thể lắp 32x ổ cứng 15,36TB vào khung máy rack 1U là rất tuyệt vời để cung cấp mật độ lưu trữ chưa từng có.
Dù chúng ta đã thấy máy chủ lưu trữ Supermicro 1U EDSFF mới, hãng hiện cũng đã cung cấp cả JBOF và thậm chí là giải pháp 2U4N BigTwin E1.S EDSFF.
Nguồn STH
