U.2 作為伺服器的主要 SSD，已有 10 年以上的歷史。採用 2.5 吋 HDD 規格尺寸，並搭配可支援 SATA、SAS 和 NVMe 的連接器，此連接器與規格尺寸，對於推動 SSD 普及發揮了關鍵作用。雖然業界也採用其他規格尺寸，但目前伺服器中的大多數 SSD 裝置與位元仍採用 U.2，而此規格尺寸預計在未來仍會持續一段時間。
儘管如此，針對 PCIe® 5.0 和 PCIe® 6.0 所開發的新系統，仍面臨數項有待克服的挑戰。相較於其他選項（例如 EDSFF 規格尺寸），這些挑戰使得 U.2 更難導入，反觀 EDSFF 在設計之初，便已考量到這些問題。
坦白說，我對 EDSFF 的確有所偏好。畢竟我曾投入數年參與這些規格的發展與推廣。但是，這樣的偏好正是來自於當初設計這些規格的初衷。為了因應企業與資料中心在運算、儲存及 AI 應用方面對 SSD 的多元化與快速成長需求，儲存產業需要採用具備共用建構模組的彈性規格尺寸
圖 1：U.2 和 EDSFF 使用的典型 3 連接器拓撲結構
系統 SI 挑戰：
圖 1 顯示了從主機連接埠到裝置的典型匯流排拓撲結構，因其包含三個連接器，因此稱為 3 連接器拓撲結構。此拓撲結構在 PCIe® 3.0 和 4.0 中運作良好，但由於 PCIe® 5.0 的訊號傳輸速度提高，導入變得更加困難，因為這會影響訊號眼（用於判定訊號為「1」或「0」的測量窗口）。
圖2：EDSFF 使用的典型 2 連接器和 1 連接器拓撲結構
改善 3 連接器拓撲的方式只有兩種：一是縮短整體拓撲長度，二是使用成本較高的元件（如 PCB、電纜、重定時器等）。EDSFF 不僅支援圖 1 所示的拓撲結構，還支援圖 2 所示的 2 連接器與 1 連接器拓撲結構，並採用正交連接器設計。這些拓撲結構透過移除影響訊號眼的背板與連接器，有助於解決這個問題。
圖 3：EDSFF 腳位配置
PCIe® 6.0 令這項挑戰變得更為困難，因為它從單一訊號層級提高到四個訊號層級，導致訊號眼縮小至原來的四分之一。不僅訊號損失問題變得更加嚴重，發射對與接收對之間的雜訊等因素也變得更加棘手。EDSFF 連接器的腳位配置（圖 3）將發射對和接收對分別隔離在連接器兩側。
圖 4：U.2 腳位配置
U.2 連接器（圖 4）不具備這種隔離設計。這會造成較高的串音干擾（稱為 NEXT）。從 SSD 和系統的角度來看，這些限制使 U.2 成為成本較高的解決方案。
圖 5：E3.S 1T 與 U.2 的散熱效果比較
散熱挑戰：
隨著效能需求提高，SSD 及其背後的散熱空間將變得更為有限。圖 5 顯示 E3.S 1T 和 U.2 之間的比較研究。在相同功率下，E3.S 相較於 U.2，在不同輸入空氣溫度下所需的冷卻空氣體積較少，且在相同容量和功率下表現更佳。這樣的結果有幾個原因。E3.S 1T 比 U.2 小，所以只需較少的氣流即可輕鬆穿過並繞過它。此外，由於阻礙的元件和連接器較少，E3.S 1T 在氣流通過 SSD 的效率上更高。
反對 E3.S 的論點則是，比起使用 U.2，使用 E3.S 的系統可能需要更多氣流，因為在相同空間內可以裝入更多 E3.S。不過，這是設計上的選擇。系統也可以選擇安裝較少的裝置，並將 E3.S SSD 集中排列，以便引導空氣至重要元件。系統也可以使用圖 2 所示的正交連接器，有助於改善氣流。這些做法也能大幅改善系統的散熱效能。
投資挑戰：
當 EDSFF 開始時，參與的公司已經意識到這是面向未來的投資。問題在於，現在有兩種競爭技術需要相同的投資：U.2 和 EDSFF。隨著規格確立、SSD 開發進行中，且系統已規劃支援 EDSFF，對於 EDSFF 系統和生態系統的投資也隨之展開。但對 U.2，卻沒有進行相同的投資。
最後總結：
技術可分成三個階段：高昂的初始投資／採用成本、以最低成本快速改善技術的最佳狀態，以及試圖完善傳統技術時的較高成本。EDSFF 隨著 PCIe® 5.0 進入了技術的黃金時期。而 U.2 則因為 SI 限制、散熱挑戰和投資挑戰等因素，逐漸失去了這個黃金時期的優勢。我認為業界應該停止對 U.2 的投資，並轉向 EDSFF 規格尺寸。
