Khi lựa chọn máy tính, chắc chắn bạn sẽ đọc thông số kỹ thuật và thấy ở cứng SSD M.2 NVMe PCIe, chắc chắn gây khó hiểu đối với người mới bắt đầu. Vậy thì hãy đọc bài viết dưới đây, BenComputer chia sẻ giúp bạn tìm hiểu về sự khác biệt giữa SSD NVMe, SATA, M.2 để có cái nhìn thông minh, đưa ra quyết định sáng suốt khi lựa chọn mua máy tính hoặc built PC.
Khi mua một ổ cứng SSD mới, bạn có thể sẽ gặp phải hai thuật ngữ này: SSD NVMe và SSD SATA. Nhưng chúng là gì, và điều gì làm cho cả hai khác nhau?
NVMe [Non – Volatile Memory Express] và SATA [Serial ATA] là giao diện giữa SSD của bạn và phần còn lại của máy tính.
SATA xuất hiện vào năm 2003 và là công cụ giúp các ổ cứng HDD hiện đại tăng tốc độ truyền. SATA sau đó được sử dụng trong SSD để giao tiếp giữa ổ đĩa và phần còn lại của hệ thống. Như vậy, ta có ổ cứng SATA và ổ cứng SSD SATA.
NVMe là một giao diện mới hơn và chỉ được tạo ra để sử dụng trong SSD. Các ổ cứng SSD NVMe sử dụng băng thông PCIe [Peri Foreign Component Interconnect Express], một tiêu chuẩn giao diện được tìm thấy trên bo mạch chủ để kết nối các thành phần tốc độ cao như card đồ họa, card mạng hoặc các thiết bị ngoại vi hiệu suất cao khác.
Theo PCIe, có hai tiêu chuẩn: AHCI [Advanced Host Controller Interface – Giao diện bộ điều khiển máy chủ nâng cao] và NVMe. AHCI cũ hơn và được tạo ra để sử dụng trong HDD nhưng sau đó được sử dụng trong SSD. Mặt khác, NVMe là tiêu chuẩn mới hơn và tốt hơn được tạo ra chỉ để sử dụng trong SSD.
NVMe mang lại hiệu suất nhanh hơn và là một trong những lý do chính khiến ổ cứng SSD NVMe đắt hơn so với các đối tác SATA của chúng cho cùng một dung lượng lưu trữ. Tuy nhiên, mặc dù SSD NVMe nhanh hơn, có những lý do tại sao bạn nên sử dụng SSD SATA thay vì chuyển thẳng sang tiêu chuẩn NVMe.
Tùy thuộc vào giao diện được sử dụng, bạn sẽ thấy ổ cứng SSD được gắn nhãn là SATA hoặc PCIe. Có những yếu tố khác nhau cần xem xét khi lựa chọn giữa SSD SATA và PCIe . Như đã đề cập trước đây, SSD PCIe có thể sử dụng trình điều khiển AHCI cũ hơn hoặc trình điều khiển NVMe mới hơn. Nhưng nếu tốc độ là tất cả những gì bạn quan tâm, thì hãy chọn NVMe thay vì SSD PCIe với trình điều khiển AHCI.
Ngoài ra, hãy nhớ rằng tốc độ truyền tối đa khác nhau tùy thuộc vào thế hệ PCIe.
M.2 là gì?
Ngoài NVMe và SATA, M.2 cũng là một thuật ngữ phổ biến trong không gian SSD. Nhưng SSD M.2 là gì?
M.2 là một yếu tố hình thức của ổ cứng SSD, là cái trước đây được gọi là hệ số hình thức thế hệ tiếp theo [NGFF]. Được phát triển bởi Tổ chức SATA Quốc tế và một tập đoàn các công ty trong ngành. Nó thường được coi là sự thay thế cho các ổ SSD mini Serial Advanced Technology Attachment [mSATA]. SSD M.2 rất hữu ích cho những người đang xây dựng hoặc nâng cấp máy tính cá nhân [PC] hoặc máy tính xách tay cho các trường hợp sử dụng như chơi game, hoạt hình 3D, chỉnh sửa video hoặc truyền tệp lớn.
M.2 hỗ trợ nhiều giao thức và ứng dụng như tốc độ kết nối thành phần ngoại vi [ PCIe ] và SATA. Trong khi các ổ SSD NVMe chỉ sử dụng hệ số dạng M.2, thì các ổ SSD SATA có sẵn ở dạng 2,5 inch tiêu chuẩn và dạng M.2 nhỏ hơn và mỏng hơn. Hầu hết các ổ SSD SATA hiện đại đều có kích thước 2,5 inch. Tuy nhiên, bạn sẽ tìm thấy SSD M.2 trong máy tính xách tay, máy tính bảng và máy tính mini siêu mỏng.
Kết luận, có nhiều loại SSD M.2 khác nhau, bao gồm ổ cứng SSD SATA, SSD PCIe NVMe và SSD PCIe AHCI. Vì vậy, hãy nhớ rằng M.2 chỉ mẹo về hệ số hình thức và không cho bạn biết nhiều về giao diện được sử dụng.
Sự khác biệt chính giữa ổ cứng SSD NVMe và SATA là giao diện được sử dụng — NVMe sử dụng giao diện PCIe trong khi SSD SATA sử dụng giao diện SATA.
Mặt khác, M.2 là một dạng SSD thường được sử dụng để kết hợp lưu trữ hiệu suất cao trong các thiết bị chơi game cao cấp, máy tính xách tay siêu di động và máy tính bảng. Bạn có thể nhận được SSD SATA và PCIe ở dạng M.2.
Và các thuật ngữ chúng ta nhắc đến thường được kết hợp với nhau. Khi bạn nhìn thấy ở đâu đó ổ cứng SSD M.2 NVMe PCIe hoặc SSD M.2 SATA thì bạn sẽ biết rằng nó đang nói về yếu tố hình thức SSD và giao diện được sử dụng.
Một trong những thay đổi quan trọng của ngành công nghiệp phần cứng máy tính là sự xuất hiện của SSD [solid state drive hay ổ thể rắn]. Khác với HDD [hard disk drive hay ổ cứng truyền thống], SSD không lưu dữ liệu trên các đĩa từ cũng như không sử dụng đầu đọc. Thay vào đó, dữ liệu sẽ được lưu trên các chip nhớ kiến trúc NAND hay còn được biết đến dưới tên gọi flash NAND.
Vì vậy SSD có ưu thế vượt trội về tốc độ truy xuất dữ liệu, độ bền và khả năng chống sốc tốt hơn, hoạt động mát hơn vì không có bộ phận chuyển động. Nhờ vậy mà dữ liệu của bạn sẽ được bảo vệ tốt hơn khi máy tính bị rơi hay va chạm. Vậy có phải SSD nào cũng giống nhau, làm sao phân biệt được SSD chuẩn SATA, M.2 và NVMe ?
Dạng thức [Form factor]
Dạng thức để chỉ hình dạng vật lý của SSD, tức những thứ mà bạn có thể nắm giữ trên tay và cảm nhận được trên thực tế. Trong đó SATA và M.2 là 2 dạng phổ biến nhất hiện nay. Theo cách mình liệt kê trong mind map thì có 6 dạng thức khác nhau của SSD. Tất nhiên việc phân loại này chỉ mang tính tương đối vì có những thứ không được xếp cùng hạng mục [category] xét về dạng thức.
Chẳng hạn bạn sẽ dễ dàng nhận biết SSD M.2 và SATA hoặc PCI Express bởi sự khác biệt về hình dạng. Tuy nhiên với SSD SATA 2,5 inch và SSD U2 [SFF-8639], hoặc giữa mSATA và M.2, bạn khó phân biệt hơn nếu chỉ dựa theo kích cỡ của chúng. Chi tiết về các dạng thức phổ biến của SSD, bạn có thể tham khảo bài viết tại đây.
Cổng kết nối [Connector]
Giống với dạng thức thì cổng kết nối [hay giao tiếp] cũng là thứ mà chúng ta có thể nhìn thấy được trên thực tế. Điều may mắn là tên gọi cổng kết nối và dạng thức thường giống nhau nên bạn có thể dựa vào đó để phân biệt giữa các SSD.
Chẳng hạn các SSD SATA phổ biến hiện nay gắn kết với bo mạch chủ qua cổng SATA 3.0 trong khi SSD PCI Express Intel 750 được gắn trực tiếp trên khe PCI Express của bo mạch chủ. Tương tự để sử dụng SSD M.2, bạn cần chắc chắn bo mạch chủ có thiết kế sẵn khe M.2.
Giao thức [Interface]
Giao thức là cách mà SSD “nói chuyện” với ứng dụng và các thành phần phần cứng khác thông qua bộ điều khiển [controller] tương tự cách thức mà card mạng dùng truyền dữ liệu.
Về cơ bản, chức năng của SATA controller dùng điều khiển giao tiếp của ổ cứng SATA [serial advanced technology attachment] nói chung. Điểm nổi bật của SATA Controller là hỗ trợ chế độ AHCI mode [advanced host controller interface], cho phép truyền nhận dữ liệu với băng thông đạt mức 600 MB/s [chuẩn SATA 3.0].
Trong khi đó NVMe controller [non-volatile memory express] tiêu chuẩn được phát triển cho các SSD hiệu suất cao. Cùng với sự phát triển của công nghệ Flash NAND, tốc độ SSD cũng cải thiện đáng kể và đã đạt đến ngưỡng băng thông tới hạn của SATA 3.0. Do đó về một chuẩn kết nối mới với tốc độ cao hơn, băng thông rộng hơn để tránh tình trạng nghẽn cổ chai là cần thiết.
Khác với SATA, NVMe controller sử dụng 4 tuyến PCI Express 3.0 để truyền dữ liệu với băng thông đạt mức 4GB/s. Điểm nổi bật của NVMe là hỗ trợ công nghệ NCQ có khả năng phân tích, sắp xếp đến 64.000 hàng đợi so với con số 32 hàng của AHCI.
Tốc độ SSD NVMe so với SATA như thế nào?
Các SSD hiệu suất cao có tốc độ truy xuất dữ liệu đạt đến 3.500 MB/s và hiệu suất đọc ghi dữ liệu ngẫu nhiên khoảng 600.000 IOPS [lượt dữ liệu vào/ra mỗi giây]. Tất nhiên những con số trên chỉ mang tính lý thuyết vì hiệu suất thực tế bị ảnh hưởng bởi một vài thành phần khác như loại flash NAND sử dụng, thiết kế firmware có tối ưu không cũng như một số chức năng bổ trợ khác.
Tuy nhiên, nếu so với SSD sử dụng giao tiếp SATA 3.0 có tốc độ cao nhất vào khoảng 530 - 550 MB/s và HDD loại 7.200 rpm, tốc độ khoảng 140 - 160 MB/s. Có thể nhận thấy hiệu suất SSD NVMe cao hơn khoảng 6,3 - 6,5 lần so với SSD SATA và cao gấp 22 – 25 lần ổ cứng truyền thống.
Tất cả SSD M.2 đều sử dụng NVMe controller
Câu trả lời là không.
Như mình chia sẻ bên trên thì M.2 chỉ là dạng thức, tức hình dạng vật lý mà thôi. Tùy thuộc thiết kế của nhà sản xuất cũng như đối tượng người dùng hướng đến mà SSD M.2 sẽ trang bị SATA controller hoặc NVMe controller. Tất nhiên tốc độ truy xuất dữ liệu và giá thành sản phẩm cũng khác nhau.
Nếu tốc độ truy xuất dữ liệu là ưu tiên hàng đầu thì đương nhiên SSD NVMe M.2 là lựa chọn tốt nhất. Còn với nhu cầu dùng trong gia đình, văn phòng hoặc thậm chí chơi game thì SSD M.2 SATA hiện đã đủ nhanh rồi.
Vậy bạn đang dùng SSD nào và tốc độ đọc ghi là bao nhiêu ? Thử dùng AS SSD Benchmark để kiểm tra và chia sẻ cùng anh em bên dưới nghe. Chẳng hạn mình đang dùng SSD Intel 750 PCIe 400GB, tốc độ đọc ghi dữ liệu tuần tự lần lượt là 1.972,7 MB/s và 981,08 MB/s.