Ổ cứng SSD NVMe là gì? Ưu điểm, đặc điểm ổ cứng này

SSD chính là một ổ cứng thể rắn, có tốc độ nhanh hơn nhiều so với ổ cứng HDD truyền thống. Hiện nay có rất nhiều ổ cứng SSD khác nhau nhưng bạn đã từng nghe đến một loại SSD gọi là NVMe chưa?

1. Ổ cứng SSD NVMe là gì?

NVMe là từ viết tắt của “Non-Volatile Memory Express” ra đời vào năm 2013. Bởi các “ông lớn” trong làng công nghệ như Intel, Samsung, Sandisk và Dell & Seagate.

Với từ “Non-Volatile” có nghĩa bộ nhớ này sẽ không thể bị xoá đi khi máy tính của bạn khởi động lại. “Express” là dữ liệu sẽ được truyền qua PCI Express. Là giao diện PCI ở trên bo mạch chủ máy tính của bạn. Nhờ thế, ổ cứng kết nối với bo mạch chủ nên dữ liệu được truyền trực tiếp. Đặc biệt không cần thông qua bộ điều khiển SATA nên tốc độ truyền tải nhanh hơn.

Ổ cứng SSD NVMe về cơ bản sẽ cho tốc độ truyền tải dữ liệu nhanh hơn so với các dòng ổ cứng SATA thông thường. Đơn cử nhất như PCIe 3.0 là thế hệ hiện tại của chuẩn PCI Express. Sẽ có tốc độ truyền tải tối đa lên đến 985MPps trên mỗi làn.

Các ổ cứng NVMe sẽ có thể sử dụng được tối đa 4 làn. Về lý thuyết thì chúng sẽ đạt được tốc độ tối đa lên đến 3,9GPps (=3,940MBps). Trong khi đó thì ổ cứng thông thường SSD SATA nhanh nhất chính là Samsung 860 Pro cũng chỉ có tốc độ rơi vào khoảng 560MBPs.

2. Ưu điểm của ổ cứng SSD NVMe

2.1. Độ trễ thấp

Khi một bộ điều khiển AHCI (ở trên các chuẩn giao tiếp của SATA) thực thi một lệnh nào đó. Một lệnh đọc không lưu tạm thời ở trên thanh ghi bộ nhớ thì sẽ dùng mất 2000 vòng xử lý CPU. Sẽ có 4 lệnh độc không thể lưu vào bộ nhớ đệm ở trên mỗi lệnh.

Nói dễ hiểu hơn thì với 8000 vòng xử lý CPU hoặc khoảng 2,5 milisecond độ trễ mỗi lệnh. NVMe sẽ không bị chậm như vậy bởi vì nó sẽ trực tiếp liên lạc với CPU thông qua cổng PCI-Express. Do đó mà bỏ qua tất cả các quá trình giao tiếp gây chậm trễ.

2.2. Mang lại hiệu năng cao

Độ trễ thấp không phải là lợi thế duy nhất mà ổ cứng SSD NVMe mang lại cho người dùng. Bởi vì giao tiếp này còn cung cấp chỉ số xuất nhập trên giây IOPS (Input, Output Operations Per Second) cao.

Ổ cứng 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 sẽ hỗ trợ lên đến 64K lệnh. Tận dụng đầy đủ các khả năng đọc và ghi dữ liệu song song của công nghệ chíp nhớ Flash NAND.

Ngoài ra ở trên AHCI sẽ hỗ trợ duy nhất một hàng đợi I/O với tối đa là 32 lệnh trên mỗi hàng đợi. Dẫn đến mức hiệu suất sẽ thấp hơn nhiều so với ổ cứng NVMe.

2.3. SSD NVMe cũng có nhiều hình dạng

• 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. Một ví dụ điển hình cho ổ NVMe M.2 đó chính là Samsung 970 EVO.

• Kế đến là dạng PCIe 3.0. Dạng này tương tự GPU hoặc card âm thanh hay những phụ kiện máy tính khác. Chúng có thể được cắm vào khe PCIe 3.0 trên bo mạch chủ. Chính vì kích thước lớn đặc trưng này nên các ổ cứng có kiểu dáng này được sử dụng cho những máy có kích thước to như vỏ case của máy tính hoặc bo mạch chủ ATX full-size. Không giống như chuẩn M.2, ổ cứng dạng PCIe 3.0 không thể cài đặt trong laptop.

3. Kết luận

Có thể nói rằng 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,…

Với những lợi ích vượt trội về tốc độ, NVMe chắc chắn đáng để cân nhắc nếu bạn cảm thấy giá thành của nó vẫn ở mức phù hợp với ngân sách của mình. Đặc biệt nếu ứng dụng của bạn cần sử dụng nhiều hiệu năng ổ cứng hoặc yêu cầu đọc / ghi ổ cứng liên tục.