Giải pháp Máy chủ

Ổ Cứng SSD là gì? Có những dạng ổ cứng SSD nào ?

Ngày 06/12/2019     389
Với tốc độ phát triển và nhu cầu sử dụng ổ cứng SSD ngày càng gia tăng, việc tìm mua cho mình một ổ cứng SSD ngày càng dễ dàng và ổ cứng SSD cũng là một linh kiện máy chủ không thể thiếu cho các máy chủ server. Nhưng ổ cứng SSD là gì? Gồm những loại nào và một vài kinh nghiệm khi mua ổ cứng SSD sẽ được cung cấp trong bài viết này.

Ổ Cứng SSD là gì? Có những dạng ổ cứng SSD nào ?

Mục Lục [hide]

1 Ổ Cứng SSD Là Gì?
2 Các Đặc Điểm Nổi Bật, Ưu Điểm Và Nhược Điểm Của Ổ SSD Là Gì?
3 Các Dạng Của Ổ Cứng SSD Là Gì (Form Factor)?
3.1 SSD SATA
3.2 SSD mSATA
3.3 SSD M.2
3.4 SSD U.2
4 Ổ Cứng SSD Dùng Những Cổng Kết Nối Nào (Connector)?
5 Giao Thức Của Ổ Cứng SSD (Interface)
5.1 Tốc Độ Của Ổ Cứng SSD NVMe So Với SATA Như Thế Nào?
6 Chọn Mua Ổ Cứng SSD Nên Chú Ý Những Tiêu Chí Nào

Ổ Cứng SSD Là Gì?
Ổ cứng SSD (viết tắt của từ Solid State Drive) hay còn được gọi là ổ cứng thể rắn, là một thiết bị máy tính có chức năng lưu trữ dữ liệu trên máy tính.

Khác với các loại ổ cứng HDD thông thường, các ổ SSD không lưu trữ dữ liệu lên các phiến đĩa từ cũng như không có các đầu đọc từ, các dữ liệu sẽ được lưu trữ trên các chip nhớ sử dụng kiến trúc NAND, hay còn được gọi là flash NAND.

Những con chip flash này thường được lắp cố định trên bo mạch chủ (như trên một số máy tính xách tay có ngoại hình mỏng hoặc các dòng laptop ultrabooks), trên các khe PCI/ PCIe (ở một số dòng máy trạm workstation hoặc máy chủ server) hoặc trong những chiếc hộp có hình dạng và kích thước vừa với các ổ cứng laptop hoặc máy tính bàn.

Do dữ liệu được lưu trữ trên chip flash nên tốc độ truy xuất dữ liệu của các ổ cứng SSD nhanh hơn, gần như là tức khắc khi ta thao tác với dữ liệu và do sử dụng chip flash nên các dữ liệu được lưu trữ trên ổ cứng SSD thường an toàn hơn so với các ổ cứng HDD thông thường.

Các Đặc Điểm Nổi Bật, Ưu Điểm Và Nhược Điểm Của Ổ SSD Là Gì?
Các ổ cứng SSD có các đặc điểm và ưu điểm nổi bật so với ổ cứng HDD như sau:

Giảm thời gian khi khởi động hệ điều hành.

  • Tốc độ truy xuất dữ liệu nhanh hơn.
  • Tốc độ khởi động và load dữ liệu các phần mềm nhanh hơn.
  • Không có tiếng ồn khi hoạt động.
  • Khả năng chống sốc cao.
  • Nhiệt độ mát hơn, tản nhiệt hiệu quả hơn khi hoạt động so với các ổ HDD vì không có bộ phận chuyển động cơ học.

Ổ cứng SSD có nhược điểm là giá thành cao so với ổ cứng HDD. Vì với chi phí 1.200.000 đồng thì ta có được một ổ SSD 240GB, còn đối với ổ HDD thì ta được ổ cứng có dung lượng 1TB (giá cả có thể thay đổi theo thị trường)

Các Dạng Của Ổ Cứng SSD Là Gì (Form Factor)?
Cũng như các thiết bị linh kiện máy tính khác, ổ cứng SSD cũng được chia thành các dạng như sau:

SSD SATA
SSD SATA là dạng SSD được sử dụng rộng rãi và phổ biến nhất trên thị trường, được sản xuất theo hình dáng của các ổ cứng HDD nhằm giúp cho việc tháo lắp dễ dàng, bạn không cần phải thay mainboard để có thể gắn ổ SSD.

Ổ SSD SATA có các kích thước lần lượt là 1.8 inch, 2.5 inch và 3.5 inch, sử dụng chung chuẩn giao tiếp SATA với ổ cứng HDD.

SSD mSATA
Ổ cứng SSD mSATA sử dụng cổng kết nối có tên là mSATA (viết tắt của miniSATA), có kích thước chỉ bằng 1/8 của ổ cứng SSD 2.5″, thường được sử dụng cho các dòng máy tính có kích thước mỏng và nhẹ.

Tuy nhìn bên ngoài thì cổng mSATA khá giống với Mini PCI Express (mPCIe) nhưng chúng không bắt buộc phải tương thích với nhau về mặt điện tử và giao thức truyền dữ liệu.

Để sử dụng được ổ SSD mSATA, máy tính mà bạn muốn lắp ổ mSATA vào sử dụng phải có chip điều khiển mSATA chứ không thể xài chung với cổng PCIe được, vì thế bạn chỉ nên lắp loại ổ cứng SSD mSATA khi máy tính bạn có sẵn cổng mSATA.

SSD M.2
Dạng ổ cứng SSD M.2 được ra mắt vào năm 2012, với tên gọi trước đó là Next Generation Form Factor (NGFF) – sau đổi thành M.2. Dạng M.2 có nhiều loại chiều dài bo mạch khác nhau, hỗ trợ các chuẩn giao tiếp SATA, PCIe và USB nhưng chiều ngang thì bằng một miếng singum.

Dạng M.2 này không chỉ được dùng cho ổ cứng SSD, mà nó còn được dùng cho card mạng, card bluetooth gắn trong. Do đó, dạng M.2 có nhiều loại chân cắm khác nhau, hay còn được gọi là Key.

Ổ cứng SSD M.2 có 2 loại:

SSD M.2 SATA: có tốc độ truyền tải dữ liệu đúng chuẩn giao tiếp SATA 3, giới hạn cao nhất khoảng 550 MB/s
SSD M.2 PCIe: có tốc độ truyền tải dữ liệu nhanh nhất của dạng SSD M.2, với tốc độ đọc ghi theo lý thuyết có thể đạt tới 3500 MB/s.
Theo như hãng sản xuất phần cứng Asus cho biết, do PCIe được kết nối trực tiếp tới vi xử lý CPU nên việc trao đổi dữ liệu sẽ diễn ra nhanh hơn. Trong khi đó, ổ SATA phải đi qua một bộ điều khiển trung gian nên việc trao đổi dữ liệu sẽ có độ trễ.

Về phần kích thước ta thấy chúng bao gồm từ 4 tới 5 chữ số, thực chất đây là thông số thể hiện kích thước của card:

  • 2 chữ số đầu: chiều rộng của card (đơn vị mm)
  • 2 chữ số tiếp theo: chiều dài của card (đơn vị mm)
  • 1 chữ số tiếp theo: phần thập phân của chiều dài card

Ví dụ với ổ cứng SSD WD Green M.2 2280 120GB này có kích thước là rộng 22mm, dài 80mm

Về giá thành thì loại ổ cứng SSD M.2 này có giá thành cao hơn so với ổ SSD SATA và ổ SSD mSATA.

SSD U.2
Là chuẩn SFF-8639 được đổi tên gọi thành U.2, là một chuẩn ổ cứng SSD có kích thước lớn đồng thời tốc độ truy suất dữ liệu tối đa có thể lên tới 10Gbps, lớn hơn so với 6Gbps của chuẩn SATA 3. Sự khác biệt về tốc độ này nằm ở việc ổ U.2 không sử dụng chuẩn giao tiếp SATA mà là dùng chuẩn kết nối PCIe 3.0 x4 (PCI-Express Gen 3) tương tự như ổ SSD M.2 nhưng tốc độ lại nhanh hơn nhiều.

Vì dạng U.2 có kích thước lớn hơn nhiều so với ổ SSD dạng M2 nên ổ U.2 được gắn thêm nhiều loại chip flash bên trong, điều này làm tăng thêm dung lượng so với ổ M.2. Hiện tại, ổ cứng SSD U.2 này chưa được phổ biến rộng rãi trên thị trường.

Ổ Cứng SSD Dùng Những Cổng Kết Nối Nào (Connector)?
Tên gọi về cổng kết nối thường giống với tên gọi về dạng (form factor) của ổ cứng SSD, vì thế ta có thể dựa vào yếu tố này để phân biệt.

Ví dụ như các ổ SSD SATA hiện nay thường được gắn vào bo mạch chủ qua cổng SATA 3.0, ổ cứng SSD M.2 thì gắn vào các cổng M.2 trên bo mạch chủ. Các ổ SSD M.2 và U.2 thì gắn lên các cổng PCI-e.

Giao Thức Của Ổ Cứng SSD (Interface)
Giao thức là cách mà ổ cứng SSD “giao tiếp” với các ứng dụng và với các phần cứng khác thông qua một bộ điều khiển (controller) tương tự với việc các card mạng dùng để truyền dữ liệu.

Ta có 2 loại giao thức chính: SATA Controller và NVMe Controller:

  • SATA Controller có chức năng điều khiển giao tiếp của những ổ cứng SATA. Điểm nổi bật của SATA Controller là có hỗ trợ chế độ AHCI Mode (Advanced Host Controller Interface), cho phép truyền tải và nhận dữ liệu với băng thông lên đến 600 MB/s (chuẩn SATA 3.0)
  • NVMe Controller (Non-Volatile Memory Express) được phát triển cho các ổ cứng SSD có hiệu suất cao. Cùng với sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ Flash NAND, tốc độ của các ổ SSD đã cải thiện rất đáng kể và đạt đến ngưỡng băng thông giới hạn của chuẩn SATA 3.0.

Khác với chuẩn giao thức SATA 3.0, chuẩn NVMe Controller sử dụng 4 tuyến PCI-Express 3.0 để truyền tải dữ liệu với băng thông đạt tới mức 4Gb/s. Điểm nổi bật của NVMe Controller là hỗ trợ công nghệ NCQ, có khả năng phân tích và sắp xếp đến hơn 64.000 hàng đợi so với con số 32 hàng nhỏ bé của AHCI.

Tốc Độ Của Ổ Cứng SSD NVMe So Với SATA Như Thế Nào?
Các ổ SSD có hiệu suất cao có tốc độ truy xuất dữ liệu lên đến 3500 MB/s và hiệu xuất đọc/ghi dữ liệu ngẫu nhiên khoảng 600.000 IOP (lượt dữ liệu ra/vào mỗi giây).

Tuy nhiên, những con số đó chỉ mang tính lý thuyết vì hiệu suất thực tế bị ảnh hưởng bởi những thành phần khác như flash NAND mà ổ SSD đó sử dụng, một số chức năng bổ trợ khác và firmware có được tối ưu hay không.

Nếu so với ổ cứng SSD sử dụng chuẩn giao tiếp SATA 3.0 có tốc độ cao nhất đạt khoảng 530 – 550 MB/s và ổ cứng HDD có số vòng quay là 7200RPM, tốc độ truyền tải dữ liệu khoảng 140 – 160 MB/s. Ta có thể nhận thấy hiệu suất của ổ cứng SSD NVMe cao hơn 6.5 lần so với ổ SSD SATA và khoảng 23 lần so với ổ cứng HDD.

Chọn Mua Ổ Cứng SSD Nên Chú Ý Những Tiêu Chí Nào
Dưới đây là một số tiêu chí bạn cần chú ý khi có nhu cầu sắm ổ cứng SSD:

  • Tốc độ truy xuất tối đa: với chuẩn giao tiếp SATA 3.0 (6Gbps), các ổ SSD có tốc độ đọc ghi rất nhanh, chúng lên đến 550 MB/s. Các thông số tốc độ này thường được các nhà sản xuất công bố trên website sản phẩm hoặc được in trên hộp sản phẩm.
  • Chuẩn giao tiếp: chuẩn giao tiếp phổ biến là SATA 3.0 với băng thông đạt tới 6Gbps. Như đã miêu tả ở trên, tốc độ truy xuất dữ liệu đạt tối đa lên đến 550 MB/s.
  • Loại chip nhớ (MLC hay SLC): các ổ SSD hiện nay thường sử dụng 2 loại chip nhớ là MLC (Multi Level Cell) và SLC (Single Level Cell). Điểm khác biệt của 2 loại chip nhớ này là MLC có thể lưu trữ được nhiều dữ liệu hơn trên 1 cell, dễ sản xuất hơn. Vì thế giá của các SSD sử dụng chip MLC thường rẻ hơn so với SSD dùng chip SLC.Các hãng sản xuất chuyên sử dụng chip MLC như là Crucial, Kingmax, Adata,…Do lưu trữ nhiều dữ liệu trên cùng một cell nên chip MLC có tỉ lệ lỗi cao hơn so với loại SLC, nhưng trường hợp lỗi khá ít gặp chứ không xảy ra lỗi phổ biến như HDD.
  • Lựa chọn thương hiệu phù hợp: hiện tại trên thị trường có rất nhiều hãng sản xuất ổ cứng SSD có tên tuổi, uy tín và chất lượng. Có thể kể tên tới những ông lớn chuyên sản xuất ổ cứng như Western Digital (WD), Samsung, Crucial, Kingston,…