2 loại ổ SSD M.2: SATA và NVMe

Khi thảo luận về M.2 trong công nghệ lưu trữ, chúng ta thường gọi tên một ổ SSD bằng cách nêu lên kích thước của ổ đó. M.2 là tên chỉ kích thước của một loại ổ SSD có hình dáng giống thanh kẹo cao su. Chính kính thước mỏng nhỏ của M.2 khiến sản phẩm này trở thành loại ổ lý tưởng cho những máy tính có trọng lượng nhẹ và dễ dàng mang theo, như máy tính xách tay, notebook, NUC (máy tính để bàn nhỏ gọn) và ultrabook. M.2 chiếm diện tích ít hơn so với ổ SSD 2,5 inch hoặc ổ cứng và có thể có dung lượng lên đến 2TB.

Vừa rồi là phần giải thích về ý nghĩa của M.2, chúng ta còn một câu hỏi khác cần trả lời là: "M.2 có nhanh hơn SSD không?”

Câu trả lời là không. Thực chất thì câu hỏi này không được đúng bản chất cho lắm vì M.2 là tên gọi chỉ kích thước của ổ SSD. Dù vậy, sự bối rối của người dùng đằng sau thắc mắc này là có thể hiểu được, bởi ổ SSD M.2 còn khá mới lạ so với các kích thước khác của ổ SSD máy khách. Có hai loại ổ SSD M.2 là ổ dựa trên SATA và ổ dựa trên NVMe. 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 M.2 SATA

Vào tháng 12 năm 2022, chúng tôi đã cho xuất xưởng ổ SSD SATA M.2 cuối cùng, chính là ổ A400 M.2. Chúng tôi không còn sản xuất ổ SSD M.2 dựa trên SATA nữa và trong tương lai, mọi ổ SSD M.2 của chúng tôi sẽ đều là ổ NVMe. Nhưng tại thời điểm đó, ổ SSD SATA M.2 sử dụng giao tiếp SATA với tốc độ truyền dữ liệu tối đa là 6 Gbps. Tốc độ này khá chậm so với các giao tiếp mới hơn (hãy cùng tìm hiểu thêm bên dưới). 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 cứng.
 Dù vậy, ổ SSD SATA vẫn có mức băng thông lớn gấp ba đến bốn lần so với ổ đĩa cứng dạng quay. Ổ SSD SATA có sẵn hàng hơn trên thị trường và 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.  Ổ SSD M.2 có cả mộng M và B, như trong hình, sẽ là ổ SSD SATA.

SATA vốn đã là loại giao tiếp được sử dụng chủ yếu cho công nghệ lưu trữ từ rất lâu. Ổ SATA sử dụng cáp SATA và cần có hai dây cáp để chạy. Một dây để truyền dữ liệu đến bo mạch chủ và dây còn lại để tiếp nguồn điện từ PSU (bộ cấp nguồn). Tình trạng dây cáp chằng chịt là một trong những vấn đề sẽ ảnh hưởng đến hiệu suất máy tính khi bạn sử dụng nhiều ổ lưu trữ SATA cùng lúc. Các máy tính mỏng như notebook và máy tính xách tay, kể cả ultrabook, thậm chí không có chỗ để cắm dây cáp SATA, vì vậy các máy này phải sử dụng ổ lưu trữ có kích thước M.2. Ổ SSD SATA với kích thước M.2 giúp giải quyết vấn đề này vì các ổ này không sử dụng kết nối hai dây cáp như công nghệ ổ lưu trữ dựa trên SATA trước đó.

Dù vậy, việc chuyển sang SSD M.2 không làm thay đổi bản chất rằng đó vẫn là ổ SSD dựa trên SATA. Sự khác biệt chính giữa ổ SSD M.2 SATA và ổ SSD M.2 NVMe nằm ở công nghệ giao diện và mức hiệu năng đạt được. Ổ SSD M.2 SATA vẫn sử dụng công nghệ giao diện dựa trên SATA nên sẽ không thể cải thiện tốc độ và hiệu suất, trừ khi đó là một ổ SSD M.2 NVMe.

Ổ SSD M.2 NVMe

Ổ SSD M.2 chỉ có mộng M, như trong hình, sẽ là ổ SSD NVMe.  Ổ SSD M.2 NVMe sử dụng giao thức NVMe được thiết kế đặc biệt dành cho ổ SSD. 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 hệ thống thông qua khe cắm PCle. Về cơ bản, điều này cho phép bộ nhớ flash hoạt động giống như một ổ SSD thực thụ thông qua khe cắm PCle, 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 20Gbps theo lý thuyết – 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, nên tốc độ truyền tối đa sẽ là 4GB/giây.

NVMe có nhanh hơn SATA không? Về cơ bản là có. Các bo mạch chủ hiện đại sử dụng SATA III có thông lượng tối đa là 600MB/giây, còn ổ NVMe có thể mang lại tốc độ lên đến 3.500MB/giây. 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 lựa chọn giữa ổ SSD M.2 SATA và ổ SSD M.2 NVMe, bạn có thể cân nhắc một số điểm sau đây:

• Khả năng hỗ trợ hệ thống – Các thiết bị cũ hơn có thể không tương thích với NVMe vì không có các kết nối cần thiết để sử dụng khe cắm PCle của NVMe.
• Khởi động nhanh – Cách dễ nhất để khởi động máy tính của bạn nhanh hơn là cài đặt OS (hệ điều hành) trên một ổ SSD. Ổ SSD NVMe sẽ giúp bạn tăng tốc hiệu quả nhất.
• Ưu tiên lưu trữ – Bạn có thể sử dụng một ổ SSD NVMe kết hợp với một ổ SSD SATA khác. Đây là một phương án phù hợp với túi tiền để bạn không phải đầu tư quá nhiều. Bạn có thể cài đặt hệ điều hành cùng các chương trình, ứng dụng sử dụng nhiều tài nguyên trên ổ SSD NVME, song song với đó là sử dụng ổ SSD SATA để lưu trữ tất cả những thứ khác như các tệp nhỏ cần dùng ít tài nguyên hơn, các tệp tài liệu, v.v.
• Lợi ích để chơi game – Sử dụng ổ SSD M.2 NVMe sẽ giúp bạn tăng tốc thời gian tải trò chơi đến mức đáng kinh ngạc. Khi được cài đặt trên ổ NVMe, các trò chơi sẽ có hiệu suất tổng thể tốt hơn rất nhiều nhờ tốc độ truyền khi truy xuất dữ liệu game từ thiết bị lưu trữ.
• Các thế hệ PCle – Các thế hệ bus PCle khác nhau có các mức hiệu năng khác nhau. Băng thông được nâng lên gấp đôi qua mỗi thế hệ và có những ổ SSD sử dụng các thế hệ PCle khác nhau. Thế hệ bus mới nhất hiện nay là PCIe 4.0 và PCIe 5.0 đang trong quá trình phát triển.
• Các kết nối dùng chung – Một số bo mạch chủ không có đủ kết nối PCle để hỗ trợ cùng lúc nhiều ổ NVMe. Bạn có thể phải quyết định sử dụng kết nối sẵn có cho thẻ đồ họa hay ổ SSD NVMe. Đôi khi máy tính có thể có sẵn các làn PCle, nhưng chỉ một số loại kết nối nhất định mới có thể sử dụng thiết bị NVMe ở tốc độ tối đa, chẳng hạn như kết nối M.2.