Ổ cứng SSD NVMe là gì ?

NVME – ĐỊNH NGHĨA LẠI KHÁI NIỆM Ổ CỨNG THỂ RẮN

Ổ cứng thể rắn solid state drive (SSD) sau nhiều năm hoàn thiện và giảm giá thành, hiện ngày càng phổ biến hơn và sẽ nhanh chóng thay thế ổ đĩa cơ truyền thống (HDD) trong tương lai gần. Tuy nhiên, các ổ SSD mạnh mẽ này đang va phải “bức tường hiệu năng” do đa số các ổ SSD hiện có trên thị trường vẫn còn sử dụng giao tiếp SATA và giao thức mạch điều khiển AHCI chuẩn vốn được tạo ra để phục vụ nhu cầu truyền chép dữ liệu chậm hơn nhiều của các ổ cứng HDD truyền thống. Và như thế, mặc dù bản thân công nghệ SSD có tốc độ cực nhanh nhưng thực tế nó vẫn bị vướng lại, không thể khai thác hết sức mạnh bởi hiện tượng “thắt cổ chai” (bottleneck) băng thông của giao tiếp SATA.

Một số SSD cao cấp thế hệ sau này được thiết kế để tận dụng lợi thế của giao diện PCI Express (PCIe) tốc độ cao hơn SATA, việc sử dụng chuẩn giao tiếp của mạch điều khiển AHCI trên thiết kế bộ điều khiển vẫn chưa thể khai thác đầy đủ giao tiếp sức mạnh của PCIe. Tình hình càng thêm trầm trọng khi giao diện PCIe đã phát triển tới thế hệ thứ 3 với tốc độ nhanh như tia chớp. Vì thế, các nhà sản xuất đang trông chờ đặc tả mạch điều khiển NVMe thay cho AHCI để hoàn toàn loại bỏ các “nút cổ chai” vốn hạn chế tiềm năng thực sự của SSD.

 

a) Vậy NVMe là gì: NVM Express (NVMe) – viết tắt của cụm từ Non-Volatile Memory Express (bộ nhớ không biến đổi cao tốc), là một giao diện mạch chủ điều khiển (host controller) chuẩn hiệu năng cao dành cho các ổ cứng SSD có giao tiếp PCIe, cho phép cắm-và-chạy các SSD PCIe trên tất cả các nền tảng.

b) Lợi thế của NVMe:

Độ trễ thấp: Khi một bộ điều khiển AHCI thực thi một lệnh, một tác vụ đọc không lưu tạm thời (uncacheable) trên thanh ghi bộ nhớ (register) sẽ dùng mất 2.000 chu kỳ xử lý (cycle) của CPU và có 4 tác vụ đọc không thể lưu vào bộ nhớ đệm trên mỗi lệnh. Điều này đồng nghĩa với 8.000 chu kỳ xử lý của CPU, hoặc khoảng 2,5 millisecond độ trễ mỗi lệnh. NVMe sẽ không bị chậm như vậy vì nó trực tiếp liên lạc với CPU, do đó, bỏ qua tất cả các liên lạc không cần thiết vốn gây chậm trễ.

Hiệu năng cao: Độ trễ thấp không phải là lợi thế duy nhất NVMe mang lại, vì giao tiếp này còn cung cấp chỉ số xuất nhập trên giây IOPS (Input/Output Operations Per Second) cao. 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 hỗ trợ lên đến 64K lệnh, tận dụng đầy đủ khả năng đọc và ghi dữ liệu song song của công nghệ chip nhớ Flash NAND. Trong khi đó AHCI chỉ hỗ trợ duy nhất một hàng đợi I/O với tối đa 32 lệnh một hàng đợi, dẫn đến mức hiệu suất thấp hơn nhiều so với NVMe.
I. IOPS là
Đó là tốc độ đọc ghi ngẫu nhiên. Trong quá trình sử dụng, máy tính sẽ phải đọc các tập tin có dung lượng nhỏ như các tập tin cache của trình duyệt diễn ra liên tục. Nếu thông số IOPS lớn thì việc đọc tốc độ các file nhỏ của SSD cũng cao hơn. Nếu vẫn chưa hiểu về thông số IOPS bạn có thể quy đổi ra chuẩn MB/giây theo công thức sau:
IOPS x 4/ 1024 = tốc độ MB/giây

File làm việc càng lớn, cần tốc độ xuất dữ liệu nhanh, vậy nên ổ SSD NVMe là sự lựa chọn tốt.

Và NVme PCIE dần trở thành chuẩn ở các bo mạch chủ cả PC và laptop đời mới  hiện nay

 

Bài viết liên quan