クラウド・コンピューティング、ビッグデータ、人工知能、仮想化といったビジネスの急速な発展に伴い、データセンターでは大容量、高性能、高密度のストレージに対する需要がますます高まっている。従来の ソリッド・ステート・ドライブ（SSD） のようなサーバーやストレージ・デバイスで使用されている。 M.2 消費者向けPCで一般的な2.5インチU.2/U.3 SSDや、エンタープライズ/サーバーで一般的な2.5インチU.2/U.3 SSDは、パフォーマンス、密度、冷却、保守性に関して、新世代のデータセンターの包括的な要件を満たすのに苦労しています。これらの制限に対処するため、エンタープライズおよびデータセンター環境向けに特別に設計された新しい規格が誕生しました：EDSFFです。
EDSFFとは？
EDSFF」の正式名称は、"Enterprise and Datacenter Standard Form Factor "です。EDSFFは、機械的なサイズ（フォーム・ファクタ）とインターフェイス（コネクタ/ピンアウト/電源/信号）の仕様を統一することで、異なるメーカーの異なる仕様（サイズ/電源/レイアウト）のSSDを、標準化されたサーバー・シャーシ、ラック、バックプレーンで互換性を持って使用できるようにし、システム設計、導入、メンテナンスを簡素化します。つまり、EDSFFは、高性能だけでなく、密度、冷却性、拡張性、運用の利便性も考慮した、最新のデータセンターやエンタープライズ・ストレージ環境に合わせたSSDの「新しいボディ形状と新しいインターフェイス規格」なのです。
EDSFFの種類
EDSFFは単一の仕様ではなく、"ファミリー "である。現在、主に2つのシリーズがある：E1とE3です。各シリーズにはさらに、ショート・フォーム・ファクターとロング・フォーム・ファクターがあります（接尾辞は.Sと.L）。このマルチ仕様設計は、さまざまなタイプのサーバー／ストレージ・システムのニーズをカバーすることを目的としている。以下は、主な仕様とそれに適した用途および特性です：
E1シリーズ高密度・高スケーラビリティ・ストレージ向け "ルーラー "タイプSSD
E1.S：E1シリーズの中では短い方である。垂直マウントを採用し、1Uシャーシ（高さ約1Uの標準的なラックサーバー）に適合し、x4 PCIeレーンを使用し、NVMeプロトコルと互換性があります。従来のM.2と比較して、冷却設計が優れており、ストレージ密度が高いため、データセンターでの使用に適しています。E1.Sフォーム・ファクターは一般的にコンパクトですが、サーバー用に設計されているため、1Uの筐体に多くのドライブを搭載することができ、高いストレージ密度を実現します。例えば、1Uのシャーシに6台から12台のE1.S SSDを搭載できることを示すメーカーもあります。この設計に基づき、E1.Sは、大規模クラウドストレージ、スケールアウトストレージシステム、エッジ/高密度サーバー構成など、「スペースは限られているが、高いストレージ密度が求められる」アプリケーションシナリオに特に適している。
E1.L：これはE1シリーズの「ロング」バージョンで、「定規」仕様としても知られている。長さがE1.Sよりはるかに長い（約3倍）ため、より多くのNANDフラッシュ・チップを搭載することができ、より大きな容量を提供します。E1.Lは、1つのサーバーラック内に大容量のストレージを配置したい場合に非常に有利です。E1.Lの設計目標は、ラックあたりのストレージ容量を最大化することです。一部の構成では、E1.Lを使用することで、ラック単位あたりの未加工ストレージ容量が驚異的なレベルに達します。そのため、E1.Lは、大規模な分散ストレージクラスタ、コールドストレージ、アーカイブシステム、高密度で大容量のSSDを必要とするデータセンター環境など、大容量のストレージインフラに非常に適しています。
全体として、E1シリーズは「高密度、大容量、高スケーラビリティ、高ラック利用」という目的により傾いている。
E3シリーズ：高性能エンタープライズおよび汎用サーバー環境向け
E3.S：この仕様のサイズは、従来の2.5インチSSD（例：U.2）に似ているため、すでに2.5″ドライブベイやバックプレーンを搭載しているサーバーへの適応が容易です。E3.Sはより幅の広い設計をサポートしており、一般的な幅にはシングル幅（約7.5mm）またはダブル幅/ダブル厚（例えば16.8mm）があり、異なる電力、冷却、容量のニーズに適応します。E3.Sは、EDSFFインターフェイス設計を採用しながら従来のフォーム・ファクタと同様のサイズを維持しているため、従来のエンタープライズ・サーバ環境における旧型のU.2/U.3 SSDの「近代化」となっています。性能、冷却、電力制御のバランスが取れています。E3.Sは、サーバー・シャーシやラック構造を大幅に変更することなく、性能、帯域幅、安定性を向上させたいエンタープライズ・サーバーに適しています。エンタープライズコンピューティング、データベース、仮想化、ストレージアレイなどの従来のワークロードに対して、スムーズなアップグレードパスを提供します。
E3.L：E3シリーズの中で、より大型の「長・大・大容量」仕様です。E3.Sと比較して、より高いパワーバジェット（一部の仕様では最大70Wの電源をサポート）を提供できるため、より多くのフラッシュチップを搭載し、容量と性能を向上させることができます。このようなSSDは通常、2Uサーバーや、容量と性能の両方に対する要求が高い環境で使用されます。高性能、高同時I/O、大容量ストレージを必要とするエンタープライズ・アプリケーション（大規模データベース、高速キャッシング、AI/ビッグデータ/分析プラットフォーム、仮想化ストレージプールなど）にとって、E3.Lは最新の性能と従来の互換性をバランスさせたオプションを提供します。
まとめると、E3シリーズは従来のエンタープライズ／汎用サーバー環境向けであり、究極の高密度／スケーラビリティを追求するのではなく、より優れたパフォーマンス、より信頼性の高い冷却、既存のインフラでの大容量化を求めるのであれば、E3がより適切な選択肢となるだろう。
EDSFFの設計意図と利点
従来のSSD仕様（M.2、U.2/U.3など）の代わりにEDSFFを使用することで、多くの重要な利点が得られます。ここでは、その主なポイントと、それらがデータセンターにとって極めて重要である理由を説明します。
ストレージ密度とスケーラビリティの向上
従来の2.5インチSSD（U.2）またはM.2 SSDは、大規模なストレージ展開に対応する際、ラックスペースの不足、ドライブベイやバックプレーンの数の制限、拡張性の制限といった問題にしばしば直面します。EDSFFは、SSDのフォームファクターと接続方法を再設計し、同じまたはより少ないスペースでより多くのSSDを搭載できるようにします。例えば、E1シリーズ（特にE1.L）を使用することで、ラックユニットごとに多数のSSDを配置することができ、ラックあたりのストレージ容量を大幅に増やすことができます。さらに、EDSFFは統一された標準インターフェイスを使用しているため、異なるメーカー、モデル、仕様のSSDを混在させて配置することができます。データセンターにとって、これは拡張やアップグレードに大規模なインフラ変更が必要ないことを意味し、より高い柔軟性と費用対効果を提供します。
冷却と電力効率の向上
高密度、高性能、長時間稼動のサーバーやデータセンター環境では、SSDにとって冷却が大きな問題となります。過熱は、性能の低下、デバイス寿命の短縮、さらには不安定性につながる可能性があります。EDSFFの設計は、最初から冷却と換気を考慮しており、特にE1シリーズではサーバーのエアフロー設計に適した垂直マウントを採用することが多いため、冷却効率が向上しています。さらに、EDSFFはより強力な電源供給をサポートしています。一部の仕様（E3シリーズなど）では、従来の2.5″SSDが一般的にはるかに低い電力レベルに対応するのに対し、最大70ワット（W）までの電源供給が可能です。高負荷、高IOPS、高同時アクセスを持続するデータセンター・アプリケーションにとって、優れた熱管理と電源サポートは非常に重要です。EDSFFのこのような利点により、高負荷や長期間の運用においてもSSDの安定性と効率が保証されます。
より高い性能と帯域幅、将来のプロトコルをサポート
現代のデータセンターとエンタープライズ・ストレージでは、帯域幅、同時実行性、レイテンシ、スループットに対する要求が高まっています。EDSFFは通常、PCIe + NVMeプロトコルを使用します。PCIe + NVMeは最新の高速ストレージの主流規格となっています。従来のSATAや旧来のインターフェイスと比較して、PCIe + NVMeははるかに高い帯域幅と低いレイテンシを提供します。さらに重要な点として、EDSFF インターフェース規格は統一されており、より高い消費電力とより多くのレーンをサポートできるため、新世代の PCIe（例：PCIe Gen5、Gen6）、および潜在的に将来の新しいストレージ/高速化/コンピューティング/CXL デバイスタイプに適した基盤を提供します。つまり、EDSFFは現在のSSDに適しているだけでなく、"ストレージ＋アクセラレータ＋計算ストレージ "のような将来のハイブリッド・デバイスのための余地と標準も残している。
メンテナンス性と保守性の向上
エンタープライズ・データセンターにとって、機器のメンテナンス、交換、拡張、ホットプラグやホットスワップなどの機能は非常に重要です。EDSFFは通常、ホットスワップをサポートするように設計されているため、サーバーをシャットダウンしたり、運用に影響を与えたりすることなくSSDを交換することが可能です。これにより、データセンターの運用効率が大幅に向上します。統一規格と互換性を組み合わせることで、異なるメーカー、バッチ、容量/仕様のSSDを交換することができ、分散ストレージや異種クラスタにとって非常に便利です。
EDSFFに適したシナリオ
EDSFFの設計思想と利点に基づき、EDSFFに特に適したいくつかの典型的な応用シナリオをまとめることができる：
大規模クラウドストレージ / スケールアウトストレージ：クラウドサービスプロバイダー、クラウドホスティング、オブジェクトストレージ、階層型ストレージ（ホット/コールドデータ）など、限られたスペースにできるだけ多くのストレージデバイスを収める必要があり、高ストレージ密度、高信頼性、高スケーラビリティを追求する場合。E1シリーズ（特にE1.L）は非常に適しています。
高性能コンピューティング/高同時実行/高IOPS/データ集中ワークロード：例えば、データベース、ビッグデータ分析、リアルタイムログ処理、AI/MLトレーニングと推論、仮想化、高密度コンテナ/VM展開、キャッシュ/ミドルウェアストレージなどです。E3シリーズ（特にE3.L/E3.S）は、これらのシナリオに優れた帯域幅、安定性、冷却を提供することができます-特に、シャーシ/ラック構造を完全に再設計することなく、既存の従来の2.5″SSDインフラストラクチャをアップグレードする場合。
高い保守性 / 高いサービス性 / 大規模な運用環境：頻繁な交換、拡張、混在使用を必要とする多数のデバイスを抱える企業やデータセンターにとって、EDSFFのホットスワップ、モジュール性、標準化機能は非常に重要です。メンテナンス時間を節約し、運用の複雑さを軽減するのに役立ちます。
将来のハイブリッド/ヘテロジニアス展開（ストレージ+コンピュート+アクセラレータ+CXL）：ストレージ＋アクセラレーション＋コンピューティング・アーキテクチャ（コンピュテーショナル・ストレージ、CXLメモリ拡張、NVMeベースのアクセラレーター／ネットワークカード／SmartNICs／FPGA／AIアクセラレーターなど）の発展に伴い、EDSFFのユニバーサル・インターフェース、高帯域幅、高出力サポート、標準化されたコネクターは、理想的なプラットフォームとなっている。言い換えれば、今はSSDであっても、将来は他のデバイスになる可能性があり、サーバー／ラック／バックプレーンに大きな変更を加える必要はない。
まとめると、EDSFFの設計と特性は、"将来性、拡張性、性能の高さ、運用のしやすさ "を指向する最新のデータセンターに特に適している。
EDSFFと従来のSSDの比較
EDSFFの利点をより明確に理解するために、いくつかの主要な次元で従来のSSD仕様（M.2、2.5″ U.2/U.3）と比較してみましょう：
形状と設置方法
従来のM.2 SSDはPCやクライアント・デバイス向けで、サイズが小さく、通常はマザーボードのM.2スロットに水平に挿入される。軽量アプリケーションには適していますが、高密度のサーバーやラックには適していません。従来の2.5″ U.2/U.3 SSDは、サーバーやエンタープライズ・ストレージ向けですが、2.5″ドライブ・ベイやバックプレーン・スロットの数、電源、冷却、拡張機能に制限があります。
EDSFF（E1/E3）は、SSDの "本体形状＋インターフェース＋取り付け方法 "を再設計します。例えば、E1.Sは1Uサーバーの前面に垂直に取り付けることができ、E1.Lはより大きな容量のために細長くすることができ、E3.S/E3.Lは従来の2.5″と同様の幅を維持しますが、より高度なインターフェースと冷却設計を使用しています。この再設計により、SSDはラックレベル、データセンターレベルの展開により適しています。
性能、帯域幅、電力サポート
従来のSSDのインターフェイスと電力設計は、（特に冷却と電力バジェットにおいて）制限されることが多く、大規模、高同期、高帯域幅、高IOPSのエンタープライズ/データセンターのワークロードを十分にサポートすることができません。EDSFFはPCIe + NVMeインターフェイスをサポートし、より多くのレーンをサポートしながら、より高い電力（一部の仕様では最大70W）を可能にします。これは、データベース、ビッグデータ、AI/ML、仮想化などの高I/Oシナリオにとって非常に重要です。
密度とスケーラビリティ
従来の2.5″/U.2 SSDを使用する場合、サーバーやストレージシステムの拡張は、ドライブベイやバックプレーンの数によって制限されます。大規模な展開の場合、これは多くの物理的スペースを占有するか、複数のラックを必要とし、スペース利用率を低下させます。EDSFF、特にE1シリーズは、より多くのドライブを同じ、あるいはさらに小さなスペースに収めることができるため、ラックあたりのストレージ密度を高めることができます。標準化されたインターフェイスとユニバーサル・コネクタを組み合わせることで、異なるメーカーや仕様のSSDを混在して導入できるため、拡張がより柔軟かつ経済的になります。
冷却 / 熱管理 / 信頼性 / 保守性
従来のSSDは、高密度実装や高負荷時に冷却、電力、安定性の問題が発生しがちでした。EDSFFの設計は、物理的な形状、換気、設置方法、電力予算などの側面から冷却と安定性を考慮しています。また、ホットスワップ/ホットプラグにも対応しており、メンテナンスや交換が容易です。多数の機器を24時間365日稼働させるデータセンターにとって、このメンテナンス性は非常に重要です。
将来の互換性と拡張性
従来の仕様は、現在のSSDをよりターゲットとしており、アップグレード（加速器/CXL/新しいストレージ/計算ストレージなど）は、インターフェース、互換性、レイアウトの制限に遭遇することになります。EDSFFは将来のために設計されています。統一インターフェース規格、ユニバーサルコネクター、十分な電力と帯域幅のサポート、高密度/高拡張性のレイアウトにより、将来の新しいストレージ/加速/コンピューティング/ハイブリッドハードウェアの形態に非常に適しています。
したがって、EDSFFは、"フォームファクター＋インターフェース＋システムアーキテクチャ＋運用利便性＋拡張性＋パフォーマンスサポート "の観点から、従来のSSDを包括的に進化させ、最適化したものであると言える。現代のデータセンター／エンタープライズ・ストレージ・インフラにとって、これは「次世代」の標準を象徴するものである。
EDSFFの限界
EDSFFには明らかな利点があるが、万能のソリューションではない。EDSFFは、データセンターやクラウドのような大規模、高密度、高性能な環境に適しており、一般消費者には適していない。ここで、いくつかの制限や適用範囲に注意する必要がある：
シャーシ/ラック/バックプレーンの要件：EDSFFを使用するには、サーバー／シャーシ／バックプレーンが対応する仕様をサポートしている必要があります。従来のサーバー、コンシューマーPC、一般的なNAS、デスクトップ機器の場合、互換性はほとんどありません。 エコシステム 現在、主に企業/データセンター向け：コンシューマー市場におけるM.2/2.5″ SSDの人気と比較すると、EDSFFの供給、互換性、およびサポート装置はまだ主に企業、データセンター、クラウドなどに焦点を当てています。一般消費者が自分でEDSFF SSDを購入し、導入することは現実的ではなく、またその必要もあまりありません。 コストと複雑さ：高密度、高電力、高冷却能力、高信頼性設計は、しばしば高コストを意味する。小規模な導入や通常の使用（軽量ストレージ、デスクトップ環境、家庭/オフィスでの使用など）には、従来のSSDの方が経済的で便利な場合が多い。 明確な目的主導：EDSFFの多くの設計（高密度、大容量、高帯域幅、高I/O、高同時性）は、エンタープライズ／データセンター／クラウド／大規模ストレージ／ハイブリッド・ハードウェアの導入をターゲットにしている。ゲーム、日常的なオフィスワーク、軽量ストレージ、単純なバックアップなどのシナリオでは、これらの利点はまったく不要かもしれない。
したがって、EDSFFを利用するかどうかは、実際のニーズ、予算、ハードウェアインフラ、導入規模などを考慮して決める必要がある。大規模、高性能、高密度、高拡張の環境では理想的だが、一般ユーザー／小規模な導入では、"メリットが生かせず、トラブルの原因になる "ケースもあり得る。
EDSFFは、単にSSDの外形（フォーム・ファクター）を変更したものではなく、最新のデータセンター向けに構築された、高密度、高性能、標準化され、拡張が容易で、保守が容易なストレージ・ソリューションのセットです。限られたスペースで大容量と高帯域幅を提供し、冷却と電力管理を改善し、システムの安定性と運用効率を高めることができる。大企業、クラウド・コンピューティング、高性能コンピューティング環境にとって、EDSFFはストレージ・インフラの将来の発展方向を示すものであり、従来のSSDは依然としてデスクトップや小規模な導入に適している。
