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Interfaz U.2 SSDs

A primera vista, estos componentes de 2,5 pulgadas se parecen a los discos duros SATA tradicionales. Sin embargo, utilizan un conector diferente y envían los datos a través de la rápida interfaz PCIe.

Las unidades U.2 tienden a ser más caras y de mayor capacidad que las unidades M.2 normales. Los servidores que tienen muchas bahías de unidades abiertas pueden beneficiarse de este factor de forma.

¿Que es una unidad U.2 SSDs?

Una SSD U.2 es un dispositivo de almacenamiento de datos de alto rendimiento diseñado para soportar la interfaz Peripheral Component Interconnect Express (PCIe) utilizando un conector de factor de forma pequeño (SFF) que también es compatible con discos giratorios estándar basados en SAS y SATA y unidades de estado sólido (SSD).

Aunque técnicamente las SSD U.2 podrían describir una unidad PCIe, SAS o SATA, los fabricantes suelen utilizar el término sólo para describir una SSD PCIe de 2,5 pulgadas que admite la interfaz de controlador de host y el protocolo de almacenamiento de la memoria no volátil express (NVMe). La tecnología NVMe puede acelerar la transferencia de datos entre los sistemas host y las SSD a través de una interconexión PCIe.

El principal impulso para el desarrollo de U.2 fue permitir que las nuevas y más rápidas unidades SSD PCIe basadas en NVMe se conectaran a la misma placa base de unidades que las unidades SAS y SATA heredadas sin tener que apagar un servidor empresarial y un sistema de almacenamiento para insertarlas o retirarlas.

Historia de las unidades U.2

El Grupo de Trabajo del Factor de Forma SSD, compuesto por proveedores con intereses comerciales en la tecnología SSD, se formó en 2010 para promover PCIe como una interconexión de alta velocidad. Los miembros del grupo desarrollaron una especificación de conector para permitir que PCIe interoperara con los protocolos de almacenamiento SAS y SATA en una caja de disco diseñada para unidades estándar de 2,5 o 3,5 pulgadas. La especificación define las propiedades mecánicas y electrónicas del conector físico, los perfiles de alimentación y el diseño de conexión en caliente.

Entre los miembros fundadores del Grupo de Trabajo sobre el Factor de Forma de las SSD que desarrolló la especificación del conector U.2 se encontraban Dell y EMC -antes de que las empresas se fusionaran-, Fujitsu, IBM e Intel. Otros miembros que contribuyeron a la especificación del conector fueron Amphenol, Emulex (adquirida por Broadcom), Fusion-io (adquirida por SanDisk y posteriormente por Western Digital), Integrated Device Technology, Marvell, Micron, Molex, PLX Technology (adquirida por Broadcom), QLogic (adquirida por Cavium), SandForce (adquirida por LSI, luego Avago Technologies y posteriormente Seagate Technology), Smart Modular Technologies y sTec (adquirida por HGST y posteriormente por Western Digital).

El SSD Form Factor Working Group eligió U.2 como término de marketing para describir los perfiles PCIe, SAS y SATA del conector SFF-8639. El conector SFF-8639 puede admitir un puerto SATA, dos puertos SAS o hasta cuatro carriles de E/S en paralelo en las unidades SSD PCIe. El factor de forma de la unidad puede ser de 2,5 o 3,5 pulgadas.

Placas base SATA, SAS y U.2 DEMARTEK

Una especificación posterior SFF-9639 define la información de los pines para las distintas interfaces diseñadas para su uso con el conector SFF-8639. Los perfiles disponibles incluyen U.3 y USB, además de PCIe, SAS y SATA de U.2. El grupo de trabajo técnico afiliado a la tecnología SFF de la Storage Networking Industry Association (SNIA) tiene ahora competencia sobre la especificación SFF-9639 tras fusionarse con el grupo que realizó el trabajo original sobre los conectores SFF-8639 y SFF-9639.

Ventajas y desventajas de las unidades U.2

Una de las principales ventajas de las unidades SSD U.2 frente a las típicas tarjetas complementarias (AIC) que se conectan al bus PCIe interno de un ordenador es que los usuarios no necesitan abrir un servidor para insertarlas o retirarlas. Se pueden conectar en caliente tanto si el sistema recibe una notificación previa como si no, al igual que las unidades SSD y los discos duros (HDD) SATA y SAS.

Otra ventaja clave del conector U.2 y del factor de forma es la compatibilidad con los discos duros. Los fabricantes de servidores y almacenamiento pueden configurar los sistemas empresariales con una combinación de discos duros de 2,5 o 3,5 pulgadas y unidades SSD U.2 basadas en PCI, SAS y SATA para satisfacer las necesidades de sus clientes. La placa base del sistema debe estar diseñada para soportar NVMe para poder utilizar las SSD PCIe basadas en NVMe.

Una SSD U.2 admite hasta cuatro carriles de E/S en paralelo a través de una conexión PCIe en un servidor o sistema de almacenamiento empresarial. Con una matriz de almacenamiento de doble controlador, un par de enlaces PCIe de dos carriles funcionaría de forma independiente, permitiendo el fallo de un controlador. Una señal definida en el conector SFF-8639 indica a la unidad si debe funcionar en modo de puerto único o doble.

La especificación U.2 SSD ofrece compatibilidad opcional con el protocolo System Management Bus (SMBus) para supervisar el voltaje y la temperatura del controlador de control o gestión del sistema de la placa base.

Una posible desventaja de las SSD U.2 es el mayor coste de la tecnología de la unidad, incluido el conector SFF-8639, por lo que los usuarios deben determinar si necesitan el mayor rendimiento y la menor latencia que pueden ofrecer las SSD PCIe basadas en NVME. Los usuarios de empresas también pueden tener que comprar nuevos servidores diseñados para admitir unidades SSD U.2, ya que su infraestructura heredada puede no estar equipada con la tecnología de conector SFF-8639.

SSD U.2 vs a M.2 ¿cuál es mejor?

Dos tipos de SSD que han ganado popularidad junto con el creciente interés en la tecnología NVMe de alto rendimiento y baja latencia son M.2 y U.2.

Las SSD M.2 SFF se diseñaron originalmente para dispositivos delgados y con poca potencia, como las tabletas y los ordenadores portátiles. Las SSD M.2 de un solo puerto también se utilizan como dispositivos de arranque y unidades de almacenamiento en servidores web y de otro tipo que no requieren unidades de doble puerto para uso empresarial. La especificación M.2 es compatible con las interfaces PCIe, SATA y USB.

Los fabricantes producen unidades SSD M.2 de distintos tamaños. Las SSD M.2 suelen tener 22 mm de ancho y 60 mm, 80 mm o 110 mm de largo.

En cambio, las SSD U.2 están diseñadas para conectarse a las ranuras de 2,5 y 3,5 pulgadas de las placas base de los sistemas de almacenamiento y servidores empresariales. Las SSD U.2 también pueden permitir una mayor capacidad de almacenamiento máxima que las SSD M.2 como resultado de su mayor tamaño físico.

El factor de forma U.2 es más propicio para la disipación del calor que las SSD M.2 y permite temperaturas de funcionamiento más altas sin dañar los componentes de la unidad. Esta característica ayuda a evitar que una SSD U.2 reduzca su rendimiento cuando la unidad se calienta durante las operaciones de escritura intensiva.

Las unidades SSD U.2 y algunos tipos de M.2 pueden intercambiarse dentro o fuera de un sistema informático en funcionamiento. Pero la disposición del sistema debe permitir el acceso abierto a las SSD M.2 para que la función de conexión en caliente sea útil desde un punto de vista práctico.

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