NVMe Là Gì? 5 Ưu Điểm Nổi Trội Nhất Của Ổ Cứng SSD NVMe

NVMe là gì? Ổ cứng SSD hiện được công nhận là một công cụ hữu ích để cải thiện hiệu suất máy tính. Trong các loại SSD đang có mặt trên thị trường, SSD NVMe là một trong những loại ổ cứng SSD phổ biến nhất hiện nay. Vậy ổ cứng này có những đặc điểm và tính năng gì? Hãy cùng Máy Chủ Sài Gòn tìm hiểu qua bài viết sau đây nhé!

NVMe là gì?

NVMe SSD là gì? Ổ cứng NVMe là tên viết tắt của “Non-Volatile Memory Express”, được giới thiệu vào năm 2013 bởi các công ty công nghệ Intel, Sandisk, Samsung, Seagate và Dell. Thuật ngữ “Non-Volatile” đề cập đến bộ nhớ sẽ không bị xóa khi máy tính của bạn khởi động lại. 

Trong khi đó, thuật ngữ “Express” đề cập đến thực tế là dữ liệu sẽ được truyền qua PCI Express (giao diện PCIe) của bo mạch chủ máy tính của bạn. Điều này cung cấp kết nối trực tiếp hơn với bo mạch chủ vì dữ liệu không phải đi qua bộ điều khiển Serial Advanced Technology Attachment (SATA), dẫn đến tốc độ truyền nhanh hơn. Vậy, ưu điểm về tốc độ của NVMe là gì?

Về cơ bản, ổ cứng NVMe sẽ cho tốc độ truyền dữ liệu nhanh hơn nhiều so với ổ cứng SATA, chẳng hạn như PCIe 3.0 – thế hệ hiện tại của chuẩn PCI Express, với tốc độ truyền lên đến 985MBps trên mỗi làn. Còn các ổ NVMe có thể sử dụng nhiều nhất tới 4 làn. Về lý thuyết, chúng sẽ có khả năng đạt tốc độ tối đa lên đến 3,9GBps (3.940MBps). Trong khi đó, Samsung 860 Pro, một trong những ổ SSD SATA nhanh nhất, có tốc độ đọc ghi SSD khoảng 560MBps.

Quá trình hình thành của NVMe

Quá trình hình thành của NVMe là gì? Tất cả bắt đầu với ổ SSD được cài đặt trong khe PCIe.

Vì nó được kết nối trực tiếp với CPU, nên bus PCI Express cung cấp băng thông cực cao. Điều tự nhiên là các nhà sản xuất ổ đĩa muốn tận dụng băng thông tăng lên do PCIe cung cấp. Khi công nghệ bộ nhớ không bay hơi ngày càng tiên tiến, chúng đã bị cản trở bởi sự tắc nghẽn do các tiêu chuẩn được thiết kế cho thời đại của các ổ quay cơ học.

Nhiều công ty từ lâu đã phát triển các giải pháp ổ đĩa PCIe của riêng họ, mỗi giải pháp đều có bộ thanh ghi, bộ tính năng và hướng dẫn riêng. Điều này dẫn đến sự mâu thuẫn gây nguy hiểm cho khả năng tương tác với phần cứng như bo mạch chủ và CPU; phần mềm như trình điều khiển và hỗ trợ hệ điều hành. Tuy nhiên, xu hướng sử dụng SSD SAS và SATA đang phổ biến, nhưng SSD PCI Express sẽ phát triển đáng kể.

Lý do hình thành của NVMe là gì?

Vì cần có một tiêu chuẩn rõ ràng, NVMe đã được phát triển. NVMe được tạo ra như một giao diện tiêu chuẩn, phù hợp với tương lai, được thiết kế để thâm nhập vào cả thị trường tiêu dùng và thị trường doanh nghiệp bởi một hiệp hội công nghiệp mở bao gồm 13 thành viên của nhóm quảng bá.

Trọng tâm của nó là phát triển một đặc điểm kỹ thuật được thiết kế đặc biệt cho bộ nhớ không bay hơi (do đó có tên NVMe – Non-volatile Memory), không kế thừa bất kỳ đặc điểm nào từ ổ cứng truyền thống, không chỉ hỗ trợ công nghệ NAND phổ biến nhất hiện nay mà còn công nghệ khác có thể xuất hiện trong tương lai.

Ví dụ như: M RAM, bộ nhớ thay đổi theo pha (PCM) và các công nghệ khác.

Ưu điểm của ổ cứng NVMe là gì?

SSD NVMe cho phép các ổ đĩa sử dụng các tuyến kết nối PCI Express, mang lại nhiều lợi ích khiến nó trở thành một lựa chọn thay thế hấp dẫn hơn cho các ổ SSD tiêu chuẩn và trong nhiều trường hợp, đây là giải pháp khả thi duy nhất cho nhiều trường hợp ứng dụng và sử dụng.

Tốc độ nhanh hơn so với ATA / SATA

Các ổ NVMe không bị ảnh hưởng bởi sự tắc nghẽn của giao diện ATA vì chúng được gắn trực tiếp trên PCI Express, cung cấp tới 4 lần IOPS so với lựa chọn SAS nhanh nhất đang có. 

Nút thắt về tốc độ trong NVMe hiện là NAND, vì vậy chúng ta nên mong đợi hiệu suất tăng hơn nữa khi công nghệ NAND tiến bộ và công nghệ mới gia nhập thị trường.

Hiệu suất có thể mở rộng

Nếu bạn đang tìm hiểu về ưu điểm của NVMe là gì, bạn nên biết NVMe ngoài tốc độ nhanh, nó cũng có ưu điểm là cho phép mở rộng hiệu suất bằng cách cho phép các ổ đĩa sử dụng cùng một nhóm lane “LỚN” kết nối trực tiếp với CPU. 

Vì vậy, giống như các card đồ họa của chúng ta sử dụng các lane x16 và bộ điều hợp mạng Gigabit sử dụng x4 hoặc x8, SSD PCIe có thể được hưởng lợi từ các làn bổ sung và vượt ra ngoài các làn x4. Hầu hết các ổ SSD PCIe ngày nay đều có tính năng này.

Khả năng lưu trữ vượt trội

Công nghệ NVMe cung cấp khả năng lưu trữ đặc biệt. Vậy khả năng lưu trữ đặc biệt của NVMe là gì? NVMe nhanh hơn 25 lần so với SATA vì sử dụng khe cắm PCIe. Có tốc độ và khả năng tương thích vượt trội. Các lệnh NVMe cũng hiệu quả hơn. NVMe cũng giao tiếp trực tiếp với CPU hệ thống, làm cho nó tương thích với đại đa số hệ điều hành ở bất kỳ kích thước nào. Vì tính tương thích của nó, nó cung cấp tốc độ đáng kinh ngạc.

Nó có mức tiêu thụ năng lượng thấp

Bên cạnh đó, ưu điểm tiêu thụ ít năng lượng cũng là ưu điểm được nhiều người dùng yêu thích khi họ tìm hiểu NVMe là gì. Ổ cứng NVMe cũng tiêu thụ rất ít năng lượng khi ở chế độ chờ. Một số nhà cung cấp dịch vụ đã áp dụng chế độ chờ công suất thấp L1.2 của tiêu chuẩn PCIe, giúp giảm mức tiêu thụ xuống dưới 2mW – giảm 97% so với mức tiêu thụ 50mW khi sử dụng trạng thái L1, chế độ năng lượng thấp được sử dụng rộng rãi nhất hiện nay. 

Có các trạng thái nguồn khác nhau ngoài công suất thấp khi không sử dụng. Điều này có thể dẫn đến tiết kiệm đáng kể cho một số lượng lớn khách hàng trong một doanh nghiệp hoặc trung tâm dữ liệu.

Vấn đề với bảo mật

Tập lệnh NVMe hỗ trợ các lệnh vùng chứa bảo mật tương tự như các lệnh có trong lệnh SCSI và ATA / ACS, cho phép SSD dựa trên NVMe hỗ trợ các giải pháp bảo mật tiêu chuẩn của ngành như thông số kỹ thuật SSC doanh nghiệp và SSC do Trusted Computing Group công bố.

Ứng dụng của SSD NVMe

Ứng dụng đặc biệt của NVMe là gì? Hiện nay, người tiêu dùng rất hài lòng với hiệu suất và độ tin cậy của các ổ cứng NVMe này. Ổ cứng SSD NVMe được sử dụng trong các ứng dụng cơ sở dữ liệu, phân tích dữ liệu lớn và lưu trữ trước một loạt các bộ nhớ đệm. Đây giải pháp lưu trữ được xác định bằng phần mềm hoặc máy chủ Hyper-V

Nhìn chung, NVMe là một ứng cử viên nặng ký để xem xét ở bất kỳ nơi nào sử dụng các giải pháp lưu trữ flash truyền thống, chẳng hạn như storage pool để thiết lập hệ thống tiering  để phân cấp dữ liệu hoặc bất kỳ ứng dụng nào khác yêu cầu khả năng lưu trữ cao.

Kích cỡ của SSD NVMe

Kích cỡ tiêu chuẩn của NVMe là gì? Hiện nay trên thị trường có nhiều loại SSD NVMe khác nhau, mỗi loại có một kích thước khác nhau tùy thuộc vào ứng dụng. Sử dụng kích thước BGA và M.2 nếu bạn đang mua cho mục đích sử dụng cá nhân trong một máy tính nhỏ. 

Trong các trung tâm dữ liệu, ổ SSD NVMe sẽ có kích thước lớn hơn, chẳng hạn như M.2, EDSFF, U.2, và U.3. Các nhà sản xuất đã phải nỗ lực nghiên cứu và phát triển để tạo ra nhiều loại kích thước và tiêu chuẩn dùng chung NVMe, PCIe và sử dụng các đầu nối và chân cắm cạnh riêng biệt. 

Phân loại ổ cứng NVMe

Chuẩn M.2

Đặc điểm của loại chuẩn M2 NVMe là gì? Loại này có sẵn ở dạng thanh rộng 22mm và nhiều loại chiều dài bao gồm 30mm, 42mm, 60mm, 80mm và 100mm. Các ổ này đủ mỏng để đặt phẳng trên bo mạch chủ, lý tưởng cho các máy tính mini hoặc máy tính xách tay. Cần lưu ý rằng một số SSD SATA cũng sử dụng hình dạng này, vì vậy hãy kiểm tra kỹ để tránh mua nhầm những ổ SSD có tốc độ chậm hơn.

Dạng PCIe 3.0

Đặc điểm của Dạng PCIe 3.0 NVMe là gì? Nó tương tự như GPU hoặc card âm thanh ở chỗ nó có thể được cắm vào bất kỳ khe PCie 3.0 nào trên bo mạch chủ. Với kích thước nhỏ như vậy, nó có thể được sử dụng trong bo mạch chủ ATX kích thước đầy đủ và vỏ máy tính, nhưng nó có một số hạn chế trên PC nhỏ và không thể “nhét” vào bên trong máy tính xách tay.

Sự khác nhau giữa SSD M.2 Sata và M.2 NVMe là gì?

Giao thức M.2 SATA SSD có tốc độ truyền dữ liệu tối đa là 6Gbps. Ổ cứng SSD dựa trên SATA làm loại ổ cứng có hiệu năng thấp và sử dụng giao thức tương tự như ổ cứng. Tuy nhiên, SSD M.2 SATA có băng thông gấp ba đến bốn lần so với ổ cứng dạng quay. SSD SATA cũng rẻ hơn và dễ mua hơn so với SSD NVMe.

Giao thức NVMe được sử dụng bởi SSD M.2 NVMe. Vậy, đặc điểm của SSD M2 là gì? Khi kết hợp với bus PCie, ổ SSD NVMe có thể cung cấp cho máy tính của bạn mức hiệu suất và tốc độ cao nhất. Điều này cho phép bộ nhớ flash hoạt động như một ổ SSD thực thông qua khe cắm PCIe, thay vì phải sử dụng trình điều khiển giao diện SATA, chậm hơn đáng kể so với NVMe.

Công nghệ giao thức và mức hiệu suất đạt được giúp phân biệt SSD M.2 SATA với SSD M.2 NVMe. Ổ cứng SSD M2 SATA tiếp tục sử dụng công nghệ giao thức dựa trên SATA, do đó tốc độ và hiệu suất sẽ không thay đổi. Chỉ những SSD sử dụng công nghệ NVMe mới có thể đạt được tốc độ truyền dữ liệu vượt qua những giới hạn của SSD dựa trên SATA.

Có nên đầu tư ổ cứng NVMe cho máy tính không?

Sau khi đã đi tìm hiểu NVMe là gì, chúng ta hãy xem xét xem liệu có nên chi tiền để đầu tư NVMe cho máy tính không. 

Nói chung, việc bạn có yêu cầu tốc độ lưu trữ nhanh hơn hay không được xác định bởi khối lượng và loại công việc bạn làm hàng ngày. Hiện tại, giá bán của ổ cứng NVMe đang giảm dần về mức phải chăng hơn, giúp chúng tiếp cận với nhiều phân khúc người dùng hơn.

Điều đó không có nghĩa là bạn nên vội vàng thay thế ổ SSD SATA cũ nếu công việc của bạn không cần lưu trữ nhanh. Trên thực tế, ổ SSD SATA vẫn có thể đảm bảo rằng máy tính của bạn khởi động trong vài giây, các chương trình chạy nhanh và bạn có thể sao chép hoặc di chuyển tệp một cách nhanh chóng. 

Tuy nhiên, nếu công việc của bạn yêu cầu nhiều video có độ phân giải cao, dung lượng lớn thì việc bỏ thêm một khoản chi phí nhỏ để mua ổ cứng NVMe cũng rất xứng đáng. Tóm lại, nếu ngân sách của bạn quá eo hẹp, hãy sử dụng SATA. Chọn PCIe nếu bạn yêu cầu hiệu suất tối đa khi chia sẻ dữ liệu thường xuyên. Cả hai loại đều nhanh hơn nhiều so với HDD.

Các lưu ý khi chọn ổ cứng SSD NVMe là gì?

Cũng như ổ cứng HDD và SSD, có nhiều loại ổ NVMe khác nhau trên thị trường, mỗi loại có thông số kỹ thuật, kích thước và hình thức riêng. Trước khi đi sâu vào các yếu tố hình thức, cần nhấn mạnh tầm quan trọng của việc đầu tư vào bộ nhớ chất lượng cao. 

Mặc dù có rất nhiều nhà cung cấp trên thị trường, nhưng hiện chỉ có ba nhà cung cấp có thể sản xuất NAND: Samsung, Intel / Micron và Toshiba. Các nhà tích hợp máy chủ coi trọng tính toàn vẹn và bảo mật của dữ liệu sẽ hiếm khi xây dựng máy chủ sử dụng NAND không đến trực tiếp từ các công ty này. Điều này góp phần vào sự phát triển của các máy chủ đáng tin cậy nhất cho các ứng dụng đòi hỏi khắt khe.

Chọn đúng ổ cứng

Một trong các điểm cần lưu ý khi lựa chọn đúng loại SSD NVMe là gì? Để lựa chọn được loại ổ cứng phù hợp, ta nên tìm hiểu về form-factor của chúng để chọn đúng loại ổ cứng chúng ta cần. Các form-factor cần quan tâm là:

Add-in Card

Add-in Card có ưu điểm là phương pháp sử dụng NVMe được hỗ trợ rộng rãi nhất hiện nay. Tất cả những gì nó yêu cầu là một hệ thống có bo mạch chủ được cấp nguồn và khe cắm PCie mở. Phần lớn các máy chủ thế hệ mới hiện đã có hỗ trợ. Tuy nhiên, có một số hạn chế: Chúng không thể hot-swap, tiêu thụ nhiều điện hơn và chiếm nhiều không gian vật lý hơn. Điều này khiến chúng khó triển khai và bảo trì hơn. Vì thế, hiểu biết về NVMe là gì sẽ giúp người dùng sử dụng nó hiệu quả hơn.

Ổ đĩa U.2 NVMe 2.5 Inch

Các ổ U.2 NVMe 2.5 inch giống với hầu hết các ổ SSD trên thị trường hiện nay, nhưng chúng được kết nối với cổng M.2 của bo mạch chủ thông qua cáp. Do yếu tố hình thức của nó, nó tương tự như SSD về khả năng triển khai và dịch vụ, cũng như khả năng cắm nóng, làm cho nó phù hợp với Doanh nghiệp, Trung tâm dữ liệu và người dùng PC chuyên nghiệp.

Ổ đĩa M.2

Đặc điểm loại ổ đĩa M.2 của NVMe là gì? 

Ổ đĩa M.2 giống như thẻ nhớ thể rắn và kết nối trực tiếp với cổng M.2 của bo mạch chủ. Ổ đĩa M.2 có lợi thế là có ba chiều dài khác nhau: 42mm, 80mm và 110mm, chiếm ít không gian vật lý hơn đáng kể so với ổ đĩa U.2 và PCIe.

Ngoài ra, các nhà sản xuất đã phân loại các giải pháp ổ đĩa của họ thành ba cấp độ sử dụng: Ưu tiên Độ bền,  Đọc chuyên sâu và Sử dụng hỗn hợp. Chính vì thế, bạn cũng cần xem xét việc sử dụng chúng cho mục đích gì trước khi ra quyết định mua chúng. 

Chọn đúng máy chủ 

Chọn đúng máy chủ là bước tiếp theo bạn cần biết khi tìm hiểu cách lựa chọn ổ cứng NVMe là gì? Như đã nói trước đây, ổ cứng SSD NVMe có thể sử dụng nhiều kết nối khác nhau và có nhiều dạng khác nhau. Một số máy chủ có thể có sẵn khe cắm PCIe để chứa SSD PCIe nhưng không phải bo mạch chủ, điều này càng làm phức tạp thêm vấn đề. Vậy, việc lựa chọn máy chủ nếu bạn chưa có sự đầu tư ban đầu cũng là một điều đáng lưu ý.  

Lời kết

Sau khi hiểu được “NVMe là gì”, bạn có thể thấy NVMe đang trên đường trở thành tiêu chuẩn tương lai của các giao diện lưu trữ chủ đạo. Những tiến bộ trong công nghệ NAND Flash và NVMe đang dần chứng tỏ sức mạnh trên nhiều loại giao diện.

Trên đây là tất cả các thông tin liên quan đến ổ cứng SSD NVMe, hy vọng sau khi xem hết bài viết này, bạn đã có thêm những thông tin hữu ích. Đừng quên theo dõi chúng tôi để cập nhật thêm những kiến thức hữu ích bạn nhé. Nếu muốn được tư vấn, hỗ trợ về các sản phẩm và dịch vụ của Máy Chủ Sài Gòn, vui lòng liên hệ qua Hotline: 0976.638.715 hoặc Email: kinhdoanh@maychusaigon.vn.