EDSFF: что такое E3.S и E1.S и чем новый формат серверных дисков отличается от U.2

EDSFF - семейство форм-факторов для серверных NVMe-дисков, которое приходит на смену 2,5-дюймовому U.2. В него входят четыре формата: E1.S, E1.L, E3.S и E3.L. У всех один разъём, горячая замена и корпус, рассчитанный на продув воздухом. Самый ходовой сейчас E3.S. Его уже ставят в новые серверы Dell, HPE и Lenovo, и у части моделей корзина принимает только его. Пример - Dell PowerEdge R770 в конфигурации 8E3.S из нашего каталога. В такой сервер не переставить U.2-диски из старого. Лучше узнать об этом до покупки.

Ниже разберём, чем форматы отличаются, что во что встанет, как собрать RAID на E3.S и нужен ли EDSFF компании, которая не строит ЦОД.

Пять форматов в одной таблице

Начнём с карты. Цифры взяты из спецификаций SNIA (организация, которая ведёт стандарт) и документации производителей дисков.

Буква после точки означает длину: S - Short (короткий), L - Long (длинный). Цифра 1 или 3 задаёт высоту: E1 рассчитан на сервер высотой 1U и вставляется «на ребро», E3 подходит и для 1U, и для 2U. Обозначения 1T и 2T - это одинарная и двойная толщина.

Почему серверам стало тесно в 2,5 дюйма

Форм-фактор 2,5" достался NVMe-дискам от ноутбучных жёстких дисков. Для SAS и SATA он был удобен, для флеша он стал компромиссом. U.2 появился как способ поставить NVMe в привычную переднюю корзину и менять диски на ходу, без разборки сервера. Это сработало и держится до сих пор, подробнее в статье SAS, SATA или NVMe для сервера.

Проблемы накапливались с каждым поколением PCIe. Быстрый NVMe-диск под нагрузкой берёт десятки ватт, и стандарт E3.S закладывает до 25 Вт на тонкий диск и до 40 Вт на толстый. А корпус 2,5" создавали для жёстких дисков, которым хватало единиц ватт. Когда в 2U-сервер спереди ставят 24 таких диска вплотную, воздуху почти негде пройти. Вентиляторы раскручиваются и сами съедают заметную долю энергии. Процессорам за дисками достаётся уже подогретый воздух. Про тот же предел на уровне стойки у нас есть отдельный разбор: плотность стойки и предел воздушного охлаждения.

Вторая проблема - сигнал. Разъём U.2 (SFF-8639) разрабатывали во времена PCIe 3.0. На скоростях PCIe 5.0 и 6.0 к целостности сигнала требования жёстче, и старая разводка становится узким местом.

Третья - сама форма. Плоский кирпичик 2,5" плохо делит фронтальную панель: заметная часть площади уходит на салазки и зазоры.

EDSFF закрывает все три вопроса разом. Его проектировали с нуля, под флеш и под продув.

Что такое EDSFF простыми словами

EDSFF (Enterprise and Data Center Standard Form Factor) - стандарт корпусов для серверных накопителей, рассчитанный на продув и PCIe 5.0+.

1. Стандарт ведёт SNIA, рабочая группа SFF. Механика описана в спецификациях SFF-TA-1006 (E1.S), SFF-TA-1007 (E1.L) и SFF-TA-1008 (всё семейство E3).
2. Все форматы семейства используют один краевой разъём SFF-TA-1002 и одну распиновку SFF-TA-1009. Диск вставляется в разъём краем платы, как карта расширения.
3. Горячая замена и светодиоды состояния встроены в стандарт. Корпус с защёлкой - часть самого диска, отдельные салазки по стандарту не нужны.
4. Корпус проектировали под заданный поток воздуха. Для расчёта охлаждения есть отдельная спецификация SFF-TA-1023.
5. Протокол внутри - обычный NVMe (подробнее в статье про NVMe-накопители в серверах). Поверх того же разъёма может работать и CXL, о нём ниже.

Главное здесь: протокол остаётся прежним, меняется форма. Диск E3.S и диск U.2 одного поколения PCIe и одной линейки работают примерно одинаково. Разница в плотности и охлаждении: сколько дисков влезет в сервер и сколько энергии им можно отдать.

E1.S, E3.S, E1.L, E3.L: в чём разница

E1.S - «линейка» для плотных 1U

E1.S узкий и вытянутый, его ставят вертикально в ряд по передней панели 1U-сервера. Он вырос из M.2: в ЦОДах хотели получить диск размером с M.2, но с горячей заменой и нормальным охлаждением. Одна и та же плата выпускается в нескольких корпусах: без корпуса (5,9 мм) для встраиваемых решений и с радиатором толщиной 9,5, 15 или 25 мм. Чем толще радиатор, тем больше мощности диск может рассеять и тем меньше дисков влезет в ряд.

В стоечных серверах массового сегмента у Dell, HPE и Lenovo основным стал E3.S. SSD формата E1.S чаще встречаются у крупных облачных операторов и в серверах под стандарты OCP (Open Compute Project).

E3.S - преемник U.2 в серверах 1U и 2U

E3.S по размеру близок к 2,5-дюймовому диску толщиной 7 мм, только чуть шире и длиннее. Его и задумывали как прямую замену U.2, поэтому у вендоров массовых серверов прижился именно он. Вариант 2T двойной толщины получает больше мощности (до 40 Вт против 25 Вт) и подходит для быстрых дисков с высоким потреблением, ускорителей и модулей памяти.

E3.S уже не экзотика. Micron, например, выпускает E3.S-диск 6600 ION на 122,88 ТБ. Dell PowerEdge R670 из нашего каталога берёт 8 NVMe-дисков E3.S Gen5 общей ёмкостью до 122,4 ТБ в 1U, а R770 - 8 или 16 таких дисков до 244,8 ТБ в 2U. Как R670 устроен в остальном, мы рассказывали в обзоре Dell PowerEdge R670.

Длинные E1.L и E3.L - для хранилищ большой ёмкости

Длинные версии нужны тем, кто считает терабайты на юнит. В один юнит с дисками E1.L длиной почти 32 см можно набрать петабайт и больше. E3.L длиннее E3.S на 3 см и даёт больше места под чипы флеша. Малому и среднему бизнесу оба формата почти не встретятся: это железо для ЦОДов и систем хранения крупного масштаба.

Что во что встанет: совместимость E3.S, E1.S и U.2

У вопроса «E3.S или U.2» есть подвох. Выбирать приходится сервер, точнее, его корзину и бэкплейн (плату, к которой подключаются диски). Диск идёт следом: купить E3.S в сервер с корзиной U.2 не получится, и наоборот.

Ещё одна ловушка - название E1.S. Под ним скрываются пять толщин корпуса, и диск в корпусе 25 мм не встанет в корзину, рассчитанную на 9,5 мм. С E3.S похожая история с 1T и 2T. Заказываете диски отдельно от сервера - сверяйте и формат, и толщину.

Как собрать RAID на дисках E3.S

Про RAID в обзорах EDSFF почти не пишут, хотя решать его приходится ещё на этапе заказа сервера. Ответ зависит от того, что стоит между дисками и процессором.

Аппаратный NVMe-RAID. В спецификации Dell PowerEdge R770 значатся фронтальные контроллеры PERC H965i и H975i, а какие сочетания корзины и контроллера доступны, уточняется при заказе. H975i (PERC 13) работает только с NVMe: до 16 дисков на контроллер, уровни RAID 0, 1, 5, 6, 10, 50 и 60, кэш с защитой суперконденсатором. Контроллер ставится между корзиной E3.S и процессором и заказывается вместе с конфигурацией корзины. Добавить его потом обычно сложнее, чем сразу заложить в заказ.

Программный RAID. Диски подключены к процессору напрямую, массив собирает операционная система: mdadm в Linux, ZFS, Storage Spaces в Windows Server. Для NVMe это нормальный путь. Процессор справляется, а ZFS ещё и даёт контроль целостности данных. Минус в том, что загрузку ОС с такого массива и замену дисков нужно продумать самому.

Intel VROC. Это RAID средствами процессора Intel, долго бывший штатным решением для NVMe. В 2023 году Intel объявляла о прекращении VROC, потом передумала, а в конце 2025 года передала продукт компании Graid. Для новых проектов на него стоит смотреть с осторожностью. Подробности в статье Intel VROC: что это и почему он уходит.

Пример из нашего каталога. Конфигурация Dell PowerEdge R770 с корзиной на 8 дисков E3.S идёт с загрузочным модулем BOSS-N1: аппаратное зеркало на двух M.2 под операционную систему. Отдельного RAID-контроллера для основных восьми дисков в этой конфигурации нет. Значит, массив для данных собирается программно, или контроллер добавляется при заказе. Решите это до отгрузки, пока конфигурацию ещё можно поменять.

Нужен ли EDSFF малому и среднему бизнесу

Коротко: сам по себе нет, но столкнуться с ним придётся. Гнаться за E3.S ради формата незачем. Он появится у вас вместе с новым сервером, если вы выберете конфигурацию только под NVMe.

Для сервера 1С на 30 пользователей, файлового сервера или контроллера домена форм-фактор диска почти ничего не меняет. Двум-четырём NVMe-дискам хватает места и воздуха и в корзине 2,5". Скорость задают поколение PCIe и модель диска, корпус на неё почти не влияет. Многие модели Gen5 выпускаются и в 2,5", и в E3.S.

Ситуация меняется, если нагрузка упирается в дисковую подсистему: большая СУБД, кластер виртуализации на программно-определяемом хранилище, сервер под ИИ, где наборы данных для обучения читаются с локального флеша. Там важно, сколько быстрых дисков влезет в 1U или 2U и не начнут ли они сбрасывать скорость из-за перегрева. По спецификации Dell, в R770 спереди помещается до 40 дисков E3.S, а дисков 2,5" - до 24.

Когда EDSFF не подходит

• Есть парк U.2, который хочется использовать дальше. Диски в новый сервер с корзиной E3.S не переедут, придётся покупать заново.
• Нужны SAS или SATA. EDSFF - только NVMe (и CXL). Для HDD и недорогих SATA SSD нужна корзина 2,5" или 3,5".
• Бюджет считается на вторичном рынке. Серверы с E3.S массово пошли с 2023 года (у Dell это 16-е поколение), поэтому б/у-рынок таких машин и дисков к ним только формируется.
• Важны сроки и цена дисков. [УТОЧНИТЬ у команды: как сейчас со сроками поставки и ценой дисков E3.S против U.2 той же ёмкости, есть ли запросы клиентов]

Что будет дальше: CXL и PCIe 6.0 в той же корзине

Отсек E3 перестаёт быть только дисковым. В нём уже работают модули памяти CXL. Это технология, через которую процессор подключает дополнительную оперативную память по шине PCIe. Samsung CMM-D и SMART CMM-E3S, например, выпускаются в форм-факторе E3.S 2T и добавляют серверу до 256 ГБ памяти DDR5 на модуль. В тот же отсек ставят ускорители, а семейство E3 согласовано по размерам с сетевыми картами OCP NIC 3.0. Про саму технологию у нас есть статья о CXL 3.0 и вычислительной памяти.

E1.S в спецификации уже заявлен с поддержкой PCIe 6.0. U.2 не исчезнет завтра: в каталогах вендоров его конфигурации стоят рядом с E3.S, и диски 2,5" будут выпускать ещё годы. Но в новых платформах корзина под E3.S становится вариантом по умолчанию, особенно в конфигурациях только с NVMe.

Чек-лист перед покупкой сервера с E3.S

1. Решите, какие диски вам нужны. Если только NVMe, E3.S подойдёт. Если нужны SAS/SATA или перенос старых U.2, берите конфигурацию с корзиной 2,5".
2. Посчитайте диски на 3-5 лет вперёд. Корзину на 8 дисков потом не всегда удаётся расширить до 16: понадобится другой бэкплейн и кабели, а в некоторых моделях это вовсе не предусмотрено.
3. Проверьте толщину: 1T или 2T. От неё зависит, какие диски и сколько их встанет.
4. Определитесь с RAID заранее: аппаратный контроллер (заказывается вместе с корзиной), программный массив или без RAID под распределённое хранилище.
5. Сверьте модели дисков со списком совместимости производителя сервера, особенно если покупаете диски отдельно.
6. Узнайте сроки и цену запасных дисков. Лучше держать хотя бы один запасной диск у себя, чем ждать поставку при отказе.

Ваша ситуация: что делать

Вопросы и ответы

Можно ли поставить E3.S в обычный компьютер?

Штатно нет: в настольных материнских платах разъёма EDSFF нет. Существуют переходники в слот PCIe, но это вариант для теста: диску нужен обдув, которого в корпусе ПК обычно нет.

E3.S быстрее U.2?

Не сам по себе. Скорость задают поколение PCIe, число линий и модель диска. Преимущество E3.S в другом: в него можно подвести больше мощности и линий (до x16), он лучше охлаждается и плотнее размещается. На PCIe 5.0 и выше это уже заметно.

Что означают 1T и 2T у E3.S?

Это толщина корпуса: 1T - 7,5 мм, 2T - 16,8 мм. Диск 2T получает больше мощности (до 40 Вт против 25 Вт) и занимает место двух тонких. В 2T выпускают диски с высоким потреблением, модули памяти CXL и ускорители.

Встанет ли U.2-диск в сервер с корзиной E3.S?

Нет. У U.2 разъём SFF-8639, у E3.S - краевой SFF-TA-1002, другие размеры и другой бэкплейн. Если нужно использовать имеющиеся U.2, выбирайте конфигурацию сервера с корзиной 2,5".

Чем EDSFF отличается от M.2?

M.2 - маленькая плата, которая крепится внутри сервера и обычно меняется только при выключенном сервере. EDSFF ставится в переднюю корзину, меняется на ходу, получает больше мощности и охлаждения. В серверах M.2 чаще всего отдают под загрузку ОС, как в модуле BOSS у Dell, а данные держат на дисках в корзине.