Ổ cứng SSD NVMe là gì? Ưu điểm của nó so với SSD SATA

Ổ cứng thể rắn Solid State Drive (SSD) sau nhiều năm hoàn thiện và giảm giá thành, hiện ngày càng phổ biến hơn và sẽ nhanh chóng thay thế ổ đĩa cơ truyền thống (HDD) trong tương lai gần. Bởi lẽ, SSD có tốc độ đọc và ghi nhanh hơn rất nhiều so với HDD, điều này cũng mang lại tốc độ khởi động, phản hồi, mở app nhanh hơn hẳn cho những chiếc PC thông thường. Việc nâng cấp SSD vì thế rất được ưu tiên trong nâng cấp PC bởi nó đem lại tốc độ khác biệt ngay tức khắc, không giống như CPU hay GPU.

Vậy bạn hẳn đã từng nghe đến một loại SSD gọi là NVMe. Bạn có để ý trong rất nhiều sản phẩm SSD trên các trang bán hàng thì các ổ có chữ NVMe là đắt hơn tương đối không, dù nó có mức dung lượng tương đương các ổ khác. Bài viết này sẽ cho bạn câu trả lời, và lý do NVMe là chuẩn giao tiếp tốt nhất cho những ổ SSD hiện tại trên laptop hay PC.

Ổ cứng NVMe là gì?

Ổ cứng NVMe là viết tắt của cụm từ “Non-Volatile Memory Express”, là sản phẩm ra đời vào năm 2013, được cung cấp bởi các hãng công nghệ Intel, Hãng Samsung, Sandisk, Dell & Seagate. Từ “Non-Volatile” (tạm dịch: Bất biến) có nghĩa là bộ nhớ này sẽ không bị xóa khi máy tính của bạn khởi động lại. Trong khi đó, từ “Express” (tạm dịch: Tốc độ cao) đề cập đến thực tế là dữ liệu sẽ được truyền qua PCI Express (giao diện PCIe) trên bo mạch chủ máy tính của bạn. Điều này mang lại cho ổ cứng một kết nối trực tiếp hơn tới bo mạch chủ vì dữ liệu sẽ không phải nhảy qua bộ điều khiển Serial Advance Technology Attachment (SATA), do đó tốc độ truyền tải cũng sẽ nhanh hơn.

Ổ cứng NVMe về cơ bản sẽ cho tốc độ truyền tải dữ liệu nhanh hơn nhiều so với ổ cứng SATA vốn đã tồn tại trong nhiều năm, đơn cử như PCIe 3.0 – thế hệ hiện tại của chuẩn PCI Express, có tốc độ truyền tải tối đa lên tới 985MBps trên mỗi làn. Các ổ NVMe có thể sử dụng được tối đa 4 làn. Về lý thuyết, chúng sẽ đạt được tốc độ tối đa lên đến 3,9GBps (3.940MBps). Trong khi đó, một trong những ổ SSD SATA nhanh nhất là Samsung 860 Pro cũng chỉ có tốc độ đọc ghi rơi vào khoảng 560MBps.

Ưu điểm của SSD NVMe

🚩 Độ trễ thấp

Khi một bộ điều khiển AHCI (trên các chuẩn giao tiếp SATA) thực thi một lệnh, một lệnh đọc không lưu tạm thời (uncacheable) trên thanh ghi bộ nhớ sẽ dùng mất 2000 vòng xử lý của CPU và có 4 lệnh đọc không thể lưu vào bộ nhớ đệm trên mỗi lệnh. Việc này đồng nghĩa với 8000 vòng xử lý của CPU, hoặc khoảng 2,5 millisecond độ trễ mỗi lệnh. NVMe, mặt khác, sẽ không bị chậm như vậy vì nó trực tiếp liên lạc với CPU thông qua cổng PCI-Express, do đó, bỏ qua tất cả các quá trình giao tiếp gây chậm trễ. NVMe đem đến năng suất gấp 2 lần đối với SAS 12 Gb / s & 4-6X của SATA 6 Gb / s.

🚩 Hiệu năng cao

Độ trễ thấp không phải là lợi thế duy nhất NVMe mang lại, vì giao tiếp này còn cung cấp chỉ số xuất nhập trên giây IOPS (Input/Output Operations Per Second) cao. NVMe có khả năng hỗ trợ lên đến 64K hàng đợi (I/O queue) xử lý các lệnh xuất nhập, với mỗi hàng đợi I/O hỗ trợ lên đến 64K lệnh, tận dụng đầy đủ khả năng đọc và ghi dữ liệu song song của công nghệ chip nhớ Flash NAND. Mặt khác trên AHCI, hỗ trợ chỉ duy nhất một hàng đợi I/O với tối đa 32 lệnh một hàng đợi, dẫn đến mức hiệu suất thấp hơn nhiều so với NVMe.

SSD NVMe cũng có nhiều hình dạng

HowToGeek cho biết, các ổ NVMe có rất nhiều hình dạng khác nhau.

Phổ biến nhất trong số này là chuẩn M.2. Loại này có dạng thanh rộng 22mm và có nhiều loại dài như 30mm, 42mm, 60mm, 80mm hay 100mm. Những ổ này đủ mỏng để nằm phẳng trên bo mạch chủ, thế nên, nó rất phù hợp cho những chiếc máy tính cỡ nhỏ Mini PC hoặc laptop. Lưu ý là một số ổ SSD SATA cũng sử dụng chung hình dạng này, vì thế, bạn phải kiểm tra kĩ càng để đảm bảo mình không mua nhầm những ổ có tốc độ chậm hơn. Một ví dụ điển hình cho ổ NVMe M.2 đó chính là Samsung 970 EVO.

Tiếp theo là dạng PCIe 3.0. Nó tương tự như GPU hay card âm thanh và các phụ kiện khác bởi có thể cắm nó vào bất kì khe PCIe 3.0 nào trên bo mạch chủ. Với kích thước như vậy, nó có thể được sử dụng trong những vỏ case máy tính và bo mạch chủ ATX full-size, nhưng tất nhiên sẽ có một số hạn chế trên các PC hình dạng nhỏ và không thể “nhét” nó vào bên trong laptop. SSD Intel 750 là một ví dụ điển hình cho ổ cứng NVMe PCIe 3.0.

Bạn có nên mua ổ SSD NVMe?

Nhìn chung thì việc liệu bạn có cần đến tốc độ lưu trữ nhanh hơn hay không sẽ tùy thuộc vào khối lượng và loại công việc cụ thể mà bạn thực hiện hàng ngày. Hiện giá bán của các ổ cứng NVMe đang giảm dần xuống mức khá phải chăng, có thể tiếp cận được với nhiều phân khúc người dùng hơn. Ví dụ như Samsung 970 Pro NVMe và Samsung 860 Pro SATA đều có giá bán không chênh lệch nhau quá nhiều, chỉ rơi vào khoảng 150 USD (khoảng 3 triệu đồng) cho dung lượng 500GB. Tuy nhiên, dẫu vậy thì cũng không có nghĩa là bạn cần phải vội vã thay thế ổ SSD SATA cũ của mình nếu nhu cầu công việc không thực sự đòi hỏi tốc độ lưu trữ quá cao.

Thực tế, một ổ SSD SATA vẫn có thể đảm bảo chiếc máy tính của bạn khởi động trong một vài giây, chạy các chương trình trong tích tắc và giúp bạn sao chép hay di chuyển file tương đối nhanh chóng. Nhưng nếu công việc của bạn phải làm việc với nhiều video dung lượng lớn, độ phân giải cao thì việc thêm một chút chi phí để mua một ổ cứng NVMe sẽ là hoàn toàn xứng đáng.

Tóm lại, nếu ngân sách không quá dư giả, bạn hãy cứ chọn SATA. Còn nếu cần hiệu suất tối đa để thường xuyên chia sẻ dữ liệu thì nên chọn PCIe. Về tốc độ thì cả 2 chuẩn này đều nhanh hơn nhiều lần HDD.

Có thể nói rằng ổ cứng SSD NVMe sắp trở thành chuẩn mực trong tương lai của giao diện chủ đạo dành cho lưu trữ, cùng những tiến bộ của công nghệ Flash NAND và NVMe cũng đang dần thể hiện sức mạnh trong nhiều giao diện khác nhau đa dạng như M.2, PCIe, U.2,…