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【高清视频】面向 PCIe Gen6 及下一代数据中心的 SSD 形态演进

2026-01-06 10:17:41

昨天看到一篇介绍未来PCIe SSD接口的文章，《这就是存储的未来:EDSFF技术分析》，介绍了为什么PCIe 6.0在SSD接口上全面转向了EDSFF，并配了详细的解说和高清视频。其实，PCI SIG在2024年3-4月份的时候已经决定未来PCIe 6.0 SSD仅保留EDSFF接口，例如E3, E1等，但是大概一年后的2025年中，有些最终用户可能还希望保留U.2, M.2等接口一段时间，但是这个也仅能是延缓U.2, M.2接口一些时日而已，目前支持U.2, M.2的connector都还在等待过程中。

我们今天下面的文章综合了上面文章的主要内容，对于想了解为什么未来SSD会转向EDSFF的朋友提供一个快速参考。

以上视频来源于Bilibili博主HOMOLAB

一、引言：为什么需要 EDSFF？

EDSFF（Enterprise & Datacenter SSD Form Factor --> EDSFF 这个单词的缩写已经前几年从早期的 Enterprise and Data Center SSD Form Factor 更名为 Enterprise and Data Center Standard Form Factor，感兴趣的可以看saniffer公众号之前的文章：EDSFF 缩写更名背后的故事）并不是一次简单的接口升级，而是在 PCIe Gen6 及之后时代，对企业级 SSD 在容量、性能、电气、散热和系统集成方面进行的系统性重构。

传统 2.5 英寸 U.2 SSD 的物理尺寸和电气设计，源自机械硬盘时代的历史包袱，在当下已经难以支撑：

更高通道数的 NVMe 主控
更高的链路速率（PCIe Gen5/Gen6）
更高功耗（20–25W 乃至更高）
更高密度（TLC / QLC / 未来 PLC）

EDSFF 正是在这一背景下，被业界视为 U.2 与 M.2 的下一代替代方案。

二、历史背景：从 HDD → SATA SSD → NVMe U.2 的路径依赖

1. 2.5 英寸规格的历史成因

1956 年 IBM 发明机械硬盘，奠定了 HDD 的物理尺寸体系
随后形成 1.8 / 2.5 / 3.5 英寸等规格
早期 SATA SSD 为了兼容生态，沿用了 2.5 英寸 HDD 规格

2. NVMe 时代的结构性矛盾

随着 NVMe 与多通道主控出现：

7.5mm 厚度无法容纳：

双层 PCB
大容量电容（PLP）
高功耗主控散热

企业级 SSD 功耗从 ~5W 上升到 15–25W

3. U.2 的阶段性解决方案

2014 年左右，企业级 SSD 转向 15mm U.2
使用 SF8639 连接器
维持了约 6 年的“相对稳定期”

但 U.2 的根本问题并未解决。

三、U.2 的核心瓶颈（为何“已经力不从心”）

1. 连接器与电气性能

SF8639 源自 SATA / SAS 时代
体积大、插损高、串扰严重
难以支撑 PCIe Gen6 及以上的信号完整性要求

2. 结构与容量矛盾

要么使用刚柔板折叠（增加成本、降低可靠性）
要么浪费空间（限制最大 NAND 密度）
不利于 QLC 超大容量，也限制 TLC 的空间利用率

3. 散热设计先天不足

2.5 英寸外形未为 20W+ SSD 设计
PCB 位于中间，限制散热鳍片与热交换面积
单位气流下散热效率低

结论是：

U.2 要小不够小，要大不够大，既无法极致 mini，也无法极致 scale。

四、EDSFF 的诞生：从 Intel “Ruler” 到行业共识

1. Ruler 的起点

2017 年：Intel 推出 Ruler（尺子）规格，容量直接拉到 8TB
2019 年：P4326 达到 30.72TB

2. EDSFF 的正式形成

Intel 将 Ruler 与 Gen-Z 连接器整合
形成 EDSFF（Enterprise & Datacenter SSD Form Factor）

EDSFF 的核心定位：

为 SSD 而生
面向企业级与数据中心
从设计之初即考虑高功耗、高速率、高密度

五、EDSFF 的规格体系：E1 / E3 + 长度 + 厚度

1. 横向宽度

E1：窄型（“竹竿”）
E3：宽型（“胖子”）

2. 长度

Short（S）
Long（L），例如 E1.L 长度可达 318.75mm

3. 厚度（高度）

1T / 9.5mm / 15mm / 2T 等
厚度越大，散热潜力越强

4. 连接器与兼容性

统一使用 Gen-Z 风格连接器
通过接口对齐实现系统级兼容

六、电气层面的决定性优势（EDSFF 的“胜负手”）

1. PCIe Gen5 / Gen6 的挑战

Gen5：全链路插损 ≤ 36dB
Gen6：插损目标进一步降至 ~32dB
PAM4 带来：

更窄的眼图
更高 BER
更低噪声容忍度

2. U.2 拓扑的先天劣势

CPU → PCIe Slot → 转接卡 PCB → SF8639 母座 → SF8639 子座 → SSD

多一次连接器 ≈ +1dB 插损
FR4 上每 2.5cm ≈ +2dB

系统裕量被迅速吃光。

3. EDSFF 的结构性改进

使用 Gen-Z 连接器
子端由 PCB 直接延伸，无需额外座子
减少一个连接器 = ~1–1.25dB 插损回收
RX / TX 不再交错，大幅降低串扰

结论：

在 Gen6 / Gen7 时代，EDSFF 是唯一现实可行的 SSD 形态。

七、形态灵活性：能屈能伸，覆盖多种应用

1. 小体积（Boot / Cache）

E1.S 5mm
类似 M.2，但面积更大
可实现 PLP + 热插拔

2. 极致容量

E1.L / E3.L
可达 122TB 甚至 256TB
无需刚柔板，降低 BOM 与布线复杂度

3. 中庸之选（主流）

E1.S 15mm / E3.S 1T
在性能、密度、散热之间取得平衡
当前最受厂商青睐

八、线缆、背板与转接：系统集成的新问题

1. 服务器主流方案

MCIO → EDSFF 线缆
直连方式减少 PCB 插损

2. 混合正交背板（SNIA / Molex）

信号走线缆
背板只负责供电
降低成本与信号风险

3. 风险与警示

Gen-Z 连接器 无防呆
反插 = 100% 损坏 SSD
DIY 场景风险极高

九、未来展望与挑战

1. 技术问题而非设计缺陷

厚度选择（9 / 15 / 25mm）
超长 E1.L 的 SI 约束
与 CXL.Memory / Gen-Z 4C 的协同

2. 行业趋势

OEM 已明确放弃 Gen6 U.2
主流厂商全面转向 EDSFF
Gen6 时代将加速完成替换

十、总结：EDSFF 为何是“不可逆的未来”

EDSFF 以更优的电气性能、更强的散热能力、更高的存储密度，以及高度可定义的形态，彻底摆脱了 U.2 的历史包袱。

在 PCIe Gen6 及之后的时代：

U.2 没有船票
EDSFF 是唯一方向

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