Công nghệ lưu trữ tiến bộ nhảy vọt từ thời kỳ máy tính. Bước nhảy hôm nay là **NVMe** – chuẩn lưu trữ hứa hẹn tăng **chập chững** băng thông cho thiết bị lưu trữ. Đây là những gì cần biết về NVMe SSD.
NVMe là gì?
NVMEe = **Non-Volatile Memory Express**. Chuẩn kết nối lưu trữ dùng bus **PCI Express siêu nhanh** giao tiếp với CPU thay vì bus SATA chậm của ổ tiêu chuẩn. Bên cạnh nhảy vọt tốc độ truyền tối đa, NVMe cung cấp **song song hóa truyền tải (transfer parallelization), hàng đợi sâu (deep queuing), ngắt hệ thống (system interrupts)**.
Đối với lưu trữ consumer cao cấp và enterprise, NVMe là chuẩn mới. Lướt listing PC, thấy tùy chọn trên laptop/workstation cao cấp. Cũng tích hợp sẵn trong thiết bị di động Apple, một số Android smartphone dùng NVMe.
Giống SATA, NVMe là **chuẩn kết nối**, không phải form factor. Chỉ mô tả chuẩn kết nối, không phải kích thước/hình dạng ổ. **M.2** mới là form factor, nhưng gắn liền với NVMe đến mức hai thuật ngữ gần như đồng nghĩa, dù kỹ thuật không chính xác. Khi research, tránh nhầm lẫn này.
NVMe SSD nhanh đến đâu?
NVMe ra đời vì SSD mới **bão hòa ngay cả băng thông SATA III**. Tối đa lý thuyết 6 Gb/s (giga**bit**, nhỏ 8 lần gigabyte), SATA III nhanh chóng bão hòa bởi SSD chất lượng trong điều kiện tốt. Nhưng flash storage đạt tốc độ xa vượt SATA III. Để "giải phóng" silicon khỏi "bó buộc" SATA, NVMe được tạo ra.
Thay vì gấp đôi băng thông SATA III bằng 2 interface/ổ –'idea cồng kềnh, đắt, tốn năng lượng', ngành chuyển hướng NVMe như **tương lai lưu trữ số**. Với thiết bị lưu trữ nhanh nhất, future-proof nhất – NVMe là đỉnh cao hiện tại.
Gửi dữ liệu qua bus PCI Express, NVMe dùng **tối đa 4 làn PCI Express**, truyền dữ liệu song song. Mỗi làn PCI Express xử lý ~4 GB/s hoặc 32 Gb/s. **Gấp 5+ lần** tối đa lý thuyết SATA III. Dù không thiết bị nào chạm tốc độ đó, "khoảng trời" cho SSD khai thác là khổng lồ. Kết quả: truyền dữ liệu nhanh như OS và bus lưu trữ xử lý được, tăng tốc độ truyền dữ liệu **chập chững**, tăng năng suất máy.
NVMe SSD là **SSD nhanh nhất mua được hôm nay**. Kết hợp flash memory nhanh sẵn có với chuẩn kết nối nhanh nhất trên hầu hết PC. Quan tâm tốc độ → NVMe là nơi tìm thấy.
Kết luận: PCI Express vs M.2 NVMe SSD
Đa số NVMe consumer hiện nay bán dạng **M.2**. Định dạng kích thước kẹo cao su chứa đủ không gian cho nhiều cell NAND ấn tượng, thường kết nối qua khe M.2 dành riêng trên mainboard. Thẻ M.2 cũng gắn lên card PCI Express chấp nhận M.2 SSD – thực tế một số NVMe SSD dạng PCI Express thương mại được làm như vậy. Hãng khác hàn chip cố định, nhưng chênh lệch hiệu năng chỉ nhận thấy ở mức sử dụng cao nhất và độ tin cậy.
**Không có lợi thế tốc độ** cho form factor PCI Express đối với NVMe SSD, vì kết nối điện giữa controller lưu trữ và CPU giống hệt nhau cả hai cách. Card PCI Express **có thể** tản nhiệt tốt hơn, tùy cấu hình quạt/heatsink, nhưng đó là hệ quả tự nhiên của kích thước lớn hơn, lắp thêm linh kiện phụ trên board mạch.