Tại sao nên ưu tiên chọn ổ cứng SSD PCI Expess?

Ổ cứng thể rắn SSD gắn trong hiện có hai loại chuẩn kết nối: SATA (giống như các loại HDD truyền thống) và PCIe (PCI Express).

SSD PCIe kết nối trực tiếp qua khe cắm PCIe trên bo mạch chủ, mang lại tốc độ đọc ghi dữ liệu cực nhanh vượt trội so với chuẩn SSD SATA truyền thống.

Peripheral Component Interconnect Express – PCIe là một chuẩn bus máy tính tốc độ cao, được sử dụng để kết nối các linh kiện phần cứng bên trong, như card đồ họa, ổ cứng SSD và card mạng, với bo mạch chủ của máy tính và từ đó kết nối trực tiếp tới CPU. Chuẩn PCIe mới nhất hiện nay là PCI Express 5.0 (PCIe 5.0), chính thức được ra mắt vào cuối năm 2019, với tốc độ truyền tải dữ liệu lên đến 32Gbps. Chuẩn này ngày càng trở nên cần thiết hơn khi hệ thống cần tốc độ truyền tín hiệu nhanh hơn, nhất là trên các máy tính hiệu năng cao HPC. Trong thực tế, vào thời điểm tháng 8-2026, chuẩn thông dụng nhất vẫn là PCI Express 4.0 (PCIe 4.0) do nó phù hợp với các thiết bị phần cứng cũ, phổ thông và nhất là rẻ hơn. Chuẩn PCIe 4.0 được ra mắt vào năm 2017, có tốc độ truyền dữ liệu là 16Gbps, so với 8Gbps của thế hệ 3.0.

Đa số SSD PCIe hiện nay sử dụng giao thức NVMe (Non-Volatile Memory Express) giúp tối ưu hóa băng thông và giảm độ trễ tối đa. Giao thức bộ nhớ bất biến (Non-Volatile) có nghĩa là dữ liệu không bị mất đi khi máy tính tắt nguồn hoặc khởi động lại. Tốc độ cao (Express) có được là nhờ tận dụng khe cắm PCIe trên bo mạch chủ để kết nối trực tiếp với CPU. Đây là giao thức hiện đại, thay thế cho giao thức AHCI cũ vốn chỉ tối ưu cho ổ cứng cơ (HDD) hoặc SSD chuẩn SATA có tốc độ thấp hơn. Ưu điểm của NVMe là có tốc độ đọc/ghi cực nhanh (có thể gấp từ vài lần đến hàng chục lần SATA truyền thống); độ trễ thấp nhờ kết nối trực tiếp với CPU giúp giảm thiểu thời gian chờ khi xử lý dữ liệu; hiệu suất đa nhiệm tốt, có thể xử lý hàng nghìn thao tác song song hiệu quả hơn nhiều so với chuẩn cũ.

Hãng Kingston cho biết: Khi kết hợp với bus PCle, ổ SSD NVMe có thể mang lại cho bạn mức hiệu năng và tốc độ cao nhất mà máy tính của bạn có thể đạt được. Ổ SSD NVMe giao tiếp trực tiếp với CPU thông qua khe cắm PCIe, thay vì phải sử dụng trình điều khiển giao tiếp SATA có tốc độ chậm hơn rất nhiều so với NVMe.

Ổ SSD M.2 NVMe có khả năng thúc đẩy hiệu năng lớn hơn nhiều so với ổ SSD M.2 SATA. Bằng cách tận dụng bus PCIe, ổ SSD M.2 NVMe sẽ đạt được tốc độ truyền lên đến 16Gbps theo lý thuyết (PCIe 4.0) – chỉ vậy thôi đã nhanh hơn mức 6Gbps của ổ SSD M.2 SATA. Bus PCIe có thể hỗ trợ 1x, 4x, 8x và 16x làn. PCle 3.0 có tốc độ truyền hiệu dụng tối đa là 985MB/giây mỗi làn, nghĩa là tốc độ truyền tiềm năng có thể đạt đến 16GB/giây. Tuy nhiên, khi sử dụng kích thước M.2 với bus PCle thì chỉ có thể tiếp cận 2x và 4x làn (ghi là PCIe 4.0×2 hay PCIe 4.0×4), nên tốc độ truyền tối đa sẽ là 4GB/giây.

Về cơ bản, ổ SSD M.2 NVMe có tốc độ nhanh hơn SATA. Các bo mạch chủ hiện đại sử dụng SATA III có thông lượng tối đa là 600MB/giây, còn ổ NVMe/PCIe có thể mang lại tốc độ cao hơn rất nhiều, từ 3.500MB/giây đến 14.000MB/s tùy theo PCIe Gen 3, Gen 4 hoặc Gen 5. Mức hiệu năng này lớn hơn rất nhiều so với ổ SSD SATA, bất kể kích thước ra sao. Chỉ các ổ SSD sử dụng công nghệ NVMe mới có thể đạt tốc độ truyền dữ liệu vượt quá mức trần mà những ổ SSD chạy trên SATA bị hạn chế.

Khi thay ổ HDD bằng ổ SSD, bạn sẽ thấy ngay PC của mình khởi động và mở các ứng dụng, tải game nhanh hơn hẳn. Thời gian chờ boot máy giảm thấy rõ. Tốc độ SSD sẽ càng nhanh hơn khi bạn dùng giao tiếp PCIe.

Giao tiếp PCIe có kích thước nhỏ gọn, thậm chí chỉ là một thanh PCB giống như thanh RAM quen thuộc, cắm vào khe cắm riêng trên bo mạch chủ, không cần dây cáp rườm rà. Hiện nay SSD PCIe phổ biến nhất là chuẩn M.2 2280. Ký hiệu M.2 là tên gọi chỉ kích thước của ổ SSD gắn trong (mỏng nhỏ khác hẳn SSD SATA truyền thống chuẩn 2.5 inch). Ký hiệu 2280 để chỉ ổ SSD có hình dáng giống một thanh kẹo cao su với bề rộng 22mm và chiều dài 80mm.

Hiện nay, bên cạnh chuẩn M.2.2280 cho máy tính nói chung (máy tính để bàn, máy tính trạm), còn có chuẩn M.2.2230 nhỏ gọn hơn dành cho máy chơi game cầm tay (handheld gaming) và laptop nhỏ gọn. Kích thước chuẩn này là rộng 22mm và dài 30mm.

Bạn lưu ý: Tuy cũng là chuẩn M.2, nhưng có 2 loại giao diện SATA và NVMe. Theo hãng Kingston, hai loại ổ này khác nhau về công nghệ lưu trữ và đều có những ưu nhược điểm riêng tùy theo nhu cầu và ngân sách cá nhân của bạn. Ổ SSD SATA M.2 sử dụng giao tiếp SATA với tốc độ truyền dữ liệu tối đa là 6Gbps. Tốc độ này khá chậm so với các giao tiếp mới hơn. Các ổ SSD dựa trên SATA là loại ổ SSD có cấp độ thấp nhất về hiệu năng và sử dụng cùng loại giao diện với ổ đĩa cứng HDD. Dù vậy, ổ SSD SATA vẫn có mức băng thông lớn gấp ba đến bốn lần so với ổ đĩa cứng dạng quay HDD. Ổ SSD SATA có giá cả cũng phải chăng hơn so với ổ SSD NVMe. Ổ SSD M.2 SATA đã là lựa chọn thay thế tuyệt vời cho ổ SSD 2.5 inch nếu máy tính của bạn không có đủ chỗ để lắp ổ SSD 2.5 inch. Từ ít năm nay, các hãng hầu như đãng ngưng sản xuất ở SSD M.2 SATA. Như hãng Kingston từ tháng 12-2022 đã cho xuất xưởng ổ SSD M.2 SATA cuối cùng (ổ SSD A400 M.2). Sau đó, mọi ổ SSD M.2 của Kingston đều là ổ NVMe.

Chốt hạ: Khi muốn sử dụng ổ SSD để tăng hiệu năng cho thiết bị và hiệu suất làm việc, bạn nên ưu tiên cho ổ SSD PCIe NVMe M.2 2280. Nếu hầu bao rủng rỉnh và dự phòng cho tương lai thì chọn giao tiếp PCIe 5.0, còn không thì bét nhất cũng phải là PCIe 4.0. Tât nhiên, vào thời điểm này, khi toàn cầu đang khốn đốn trong cuộc khủng hoảng bộ nhớ Flash, giá của ổ SSD tăng như tên lửa so với vài ba năm trước đây. Nghe một số “thầy bói công nghệ” xủ quẻ thì tình trạng khủng hoảng này còn kéo dài tới năm 2030, sớm hơn thì cũng phải năm 2028.

A.P.