Công nghệ lưu trữ đã tiến bộ đáng kể trong những năm gần đây và công nghệ SSD là một trong những tiến bộ hàng đầu trong sự cải tiến này. Điện thoại thông minh, máy tính, tablet ngày càng đòi hỏi dung lượng bộ nhớ flash cao hơn để đáp ứng nhu cầu lưu trữ. Các trung tâm dữ liệu đang lưu giữ nhiều thông tin hơn khi nhiều người chuyển sang dịch vụ sao lưu đám mây.

Sự bùng nổ của công nghệ SSD trong những năm gần đây đã buộc các nhà sản xuất phải đưa ra những thứ khác ngoài mức giá mong đợi. Tốc độ đọc/ghi đều tương tự nhau, đặc biệt khi sử dụng giao diện SATA. Nhưng nếu bạn cần thứ gì đó nhanh hơn thì sao? Nhu cầu về hiệu suất chắc chắn cũng đang tăng lên khi các trung tâm dữ liệu thúc đẩy nhu cầu dữ liệu được truy cập và xử lý với tốc độ nhanh hơn nhiều. Vậy làm cách nào để bạn có được tốc độ nhanh hơn 500Mb/s? Câu trả lời nằm ở giao diện. SATA 3 từ lâu đã trở thành nền tảng của công nghệ SSD và sẽ còn tồn tại trong một thời gian nữa. Tuy nhiên, ngày càng có nhiều nhà sản xuất chuyển sự chú ý sang thế hệ công nghệ giao diện tiếp theo, cụ thể là PCIe. Hãy cùng Nexcom.vn tìm hiểu 2 giao diện PCIe và NVMe trong bài viết dưới đây.

PCIe là gì?

PCIe là viết tắt của cụm từ Peripheral Component Interconnect Express, thường được viết là PCIe hoặc PCI-E. PCIe là một loại kết nối tiêu chuẩn cho các thiết bị nội bộ trong máy tính. Tuy PCIe xuất hiện được vài năm nhưng đang ngày càng được nhiều người áp dụng hơn.

Do giao tiếp SATA 3.0 có tốc độ cao nhất là 600MB / s, PCIe đang bắt đầu thay thế SATA với tốc độ cao hơn. Kết nối PCIe bao gồm một hoặc nhiều làn truyền dữ liệu được kết nối nối tiếp. Mỗi làn bao gồm hai cặp dây, một để nhận và một để truyền. Bạn có thể có 1, 4, 8 hoặc 16 làn trong một khe PCIe duy nhất, được ký hiệu là x1, x4, x8 hoặc x16.

Công nghệ PCIe cho phép tốc độ lên đến 1GB/s trên mỗi làn máy khách (PCIe 3.0), so với tốc độ công nghệ SATA ngày nay lên đến 0,6GB/s (SATA 3.0). Việc nhiều làn hơn từ SATA yêu cầu nhiều thiết bị SATA hơn, nhưng băng thông PCIe có thể được mở rộng lên đến 16 làn trên một thiết bị. Trong khi máy tính có thể chứa nhiều loại khe cắm mở rộng khác nhau, PCIe được coi là giao diện nội bộ tiêu chuẩn. Nhiều bo mạch chủ máy tính ngày nay chỉ được sản xuất với khe cắm PCIe, vì vậy việc chuyển sang PCIe là điều không thể tránh khỏi.

NVMe nghĩa là gì?

NVMe là viết tắt của cụm từ Non-Volatile Memory (Express), là một giao thức truyền thông tin (hoặc ngôn ngữ) được phát triển đặc biệt cho SSD bởi một nhóm các nhà cung cấp bao gồm Samsung, SanDisk, Dell và Seagate. Tổng cộng, 90 đối tác trong ngành CNTT đã cùng nhau tạo ra một trình điều khiển tiêu chuẩn mà tất cả họ đều có thể áp dụng và hỗ trợ. Giống như SATA, NVMe được thiết kế để tận dụng các đặc tính độc đáo của lưu trữ dựa trên bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên. Nó cũng phản ánh những cải tiến trong các phương pháp để giảm độ trễ dữ liệu kể từ khi SATA được giới thiệu. Vì vậy, bằng cách không hỗ trợ các giao thức cũ, các nhà cung cấp có thể tập trung vào việc tận dụng tối đa khả năng lưu trữ dựa trên NVMe. NVMe cũng có thể truy cập nhiều dữ liệu hơn trong một chu kỳ CPU (so với một chu kỳ cho mỗi lần truy cập, như SATA).

NVMe không chỉ mang lại hiệu suất tốt hơn mà còn có khả năng tương thích cao. Hiện chỉ có một tiêu chuẩn giao diện phần mềm cho các nhà sản xuất tuân theo, vì vậy họ không cần phải viết tiêu chuẩn của riêng mình. Các nhà cung cấp và chuyên gia CNTT chịu trách nhiệm triển khai không còn cần phải kiểm tra các nhà cung cấp dựa trên khả năng tương thích của họ với một hệ điều hành cụ thể mà thay vào đó, họ có thể xem xét các khả năng và chi phí cụ thể của card để xác định cái nào tốt nhất cho môi trường của họ. Các trường hợp sử dụng lý tưởng cho NVMe là cơ sở dữ liệu quan hệ, AI và tính toán hiệu suất cao.

Việc kết hợp một thiết bị lưu trữ NVMe và PCIe lại với nhau dường như rất hợp lý và nhiều nhà sản xuất SSD đang đi theo con đường này. Nhưng điều này có thể tốt đến mức nào?

Tính năng

Ổ cứng hoặc đĩa quay vẫn được sử dụng ở mức độ cao trong các trung tâm dữ liệu vì chúng được coi là đáng tin cậy và chi phí hợp lý để thay thế. Tuy nhiên, hiệu suất của chúng bị hạn chế. HDD và SSD chỉ có một hàng đợi lệnh và có thể gửi 32 lệnh cho mỗi hàng đợi. NVMe có 64.000 hàng đợi lệnh và có thể gửi 64.000 lệnh cho mỗi hàng đợi. Vì vậy, rõ ràng là việc sử dụng NVMe và PCIe cùng nhau sẽ có ý nghĩa hoàn hảo cho một trung tâm dữ liệu - nơi có quá nhiều thông tin đang được xử lý mỗi giây. PCIe giao tiếp trực tiếp với CPU của hệ thống thay vì bộ điều khiển SATA, vì vậy về bản chất, nó loại bỏ khâu trung gian để truy cập thông tin nhanh hơn.