Năm 2025, khi ổ cứng SSD PCIe 5.0 vẫn chưa hoàn toàn đáp ứng được kỳ vọng về tốc độ lưu trữ siêu nhanh, các nhà sản xuất đã bắt đầu nghiên cứu và phát triển bộ điều khiển cho SSD PCIe 6.0. Đáng chú ý là Silicon Motion đã khởi động dự án bộ điều khiển SSD PCIe 6.0, hứa hẹn mang lại tốc độ gấp đôi so với PCIe 5.0. Mặc dù các giải pháp tản nhiệt cho PCIe 5.0 vẫn còn nhiều thách thức, sự phát triển của thế hệ tiếp theo là điều không thể tránh khỏi và công nghệ này chắc chắn sẽ tìm đường đến với máy tính cá nhân của bạn. Tuy nhiên, đối với đa số người dùng phổ thông, SSD PCIe 6.0 lại hoàn toàn không cần thiết, ít nhất là trong vài năm tới. Bài viết này sẽ phân tích chi tiết lý do tại sao.
Ổ cứng SSD PCIe 6.0: Ưu tiên hàng đầu cho Trung tâm dữ liệu
Trung tâm dữ liệu là đối tượng chính của PCIe 6.0 SSD
Các trung tâm dữ liệu luôn có nhu cầu cực lớn về lưu trữ, từ ổ cứng tốc độ thấp đến siêu nhanh. Họ mua lượng Terabyte dung lượng lớn hơn bất kỳ đối tượng khách hàng nào khác, vì vậy, việc các ổ cứng SSD PCIe 6.0 đầu tiên được sản xuất dành riêng cho trung tâm dữ liệu là hoàn toàn hợp lý. Thông tin về việc Silicon Motion đang phát triển bộ điều khiển Gen6 mới là đáng mừng, nhưng họ không phải là nhà sản xuất SSD duy nhất. Hầu hết các công ty lớn đều đang nỗ lực phát triển SSD PCIe 6.0 để đáp ứng nhu cầu tăng tốc của các trung tâm dữ liệu.
Micron, một ông lớn trong ngành, đã có các mẫu thử nghiệm SSD Gen6 từ tháng 8 năm 2024, đạt tốc độ đọc tuần tự lên tới 26GB/s. Với tốc độ tối đa lý thuyết là 64GB/s cho 4 làn PCIe 6.0 (32GB/s mỗi chiều), tiềm năng phát triển vẫn còn rất lớn. Tuy nhiên, những sản phẩm này sẽ được ưu tiên cho trung tâm dữ liệu trước tiên và dự kiến sẽ không xuất hiện rộng rãi trong năm nay. Ngay cả những người đam mê công nghệ nhất cũng sẽ phải đợi thêm vài năm nữa để có thể sở hữu SSD PCIe 6.0 cho chiếc PC của mình.
Ổ cứng SSD Micron P150 thế hệ PCIe 6.0 được cầm trên tay
Thách thức lớn về tản nhiệt: “Điểm yếu” kế thừa từ PCIe 5.0
Các vấn đề tản nhiệt của PCIe 5.0 SSD hiện tại
Ngay cả những ổ cứng SSD PCIe 5.0 tốt nhất hiện nay cũng gặp khó khăn trong việc duy trì nhiệt độ ổn định khi hoạt động liên tục với tải nặng. Các nhà sản xuất đã phải sáng tạo ra nhiều giải pháp tản nhiệt khá phức tạp và đôi khi “hài hước” để khắc phục điều này. Tuy nhiên, chúng thường quá lớn, gây ra tiếng ồn khó chịu từ quạt nhỏ, hoặc có những đặc điểm khiến việc lắp đặt và sử dụng trở nên bất tiện. Thậm chí, một số ổ đĩa Gen5 đời đầu có thể quá nhiệt và tự tắt sau chưa đầy hai phút sử dụng, điều này cực kỳ tệ hại khi bạn cần một ổ SSD đáng tin cậy để truyền dữ liệu.
Vấn đề nhiệt độ này chủ yếu bắt nguồn từ bộ điều khiển (controller), thành phần phải làm việc rất nhiều để đạt được tốc độ truyền tải cao nhất 14GB/s mà người dùng mong đợi từ một chiếc SSD PCIe 5.0. Với việc SSD PCIe 6.0 hứa hẹn tốc độ tuần tự hơn gấp đôi con số đó, câu hỏi đặt ra là nhiệt độ của ổ đĩa sẽ tăng đến mức nào? Các linh kiện bán dẫn không thể chịu được nhiệt độ quá cao trong thời gian dài, vì vậy cần có một giải pháp cấp bách.
Có thể là những giải pháp tản nhiệt được cải thiện đáng kể, hoặc các ổ SSD rộng hơn để chip có diện tích bề mặt lớn hơn, hoặc các thuật toán điều khiển tốt hơn trên bộ điều khiển để hạn chế tích tụ nhiệt. Dù giải pháp là gì, nó cần được phát triển triệt để trước khi SSD PCIe 6.0 sẵn sàng cho người dùng phổ thông.
Ổ cứng SSD MSI Spatium M570 PCIe 5.0 được lắp đặt trên bo mạch chủ, minh họa giải pháp tản nhiệt
Hạ tầng bo mạch chủ: Chưa sẵn sàng cho kỷ nguyên PCIe 6.0
Tình trạng phổ biến của PCIe 5.0 trên bo mạch chủ
Thị trường phần cứng PC hiện tại chủ yếu sử dụng chuẩn PCIe 5.0 trên các bo mạch chủ thế hệ mới, với các khe cắm x16 và khe M.2 SSD hỗ trợ chuẩn kết nối nhanh này. Tuy nhiên, không phải tất cả các thành phần trên mọi bo mạch chủ đều sử dụng Gen5; nhiều bo mạch vẫn dùng PCIe 4.0 cho các khe M.2 lưu trữ bổ sung. Chuẩn PCIe 5.0 đã được phát hành vào năm 2019, tức là đã sáu năm tuổi, nhưng các thiết bị tiêu dùng mới chỉ bắt kịp trong thời gian gần đây. Các card đồ họa PCIe 5.0 đầu tiên chỉ vừa ra mắt trong series Nvidia GeForce RTX 50, vì vậy, hãy kỳ vọng rằng PCIe 6.0 sẽ mất một thời gian dài nữa để trở nên phổ biến.
Chuẩn PCIe 6.0 đã được giới thiệu gần ba năm nay, do đó, chúng ta sẽ phải chờ thêm vài năm nữa trước khi các nhà sản xuất bo mạch chủ bắt đầu tích hợp nó vào sản phẩm của mình. Và có thể sẽ mất thêm một năm nữa sau đó để các ổ SSD, GPU và các linh kiện phần cứng khác bắt đầu được phát hành với tốc độ PCIe 6.0.
Tổng hợp các bo mạch chủ tốt nhất hỗ trợ chuẩn PCIe 5.0
Tác động hạn chế đến trải nghiệm sử dụng hàng ngày
Hiệu năng thực tế vs. hiệu năng lý thuyết của SSD
Lời hứa về tốc độ truyền tệp nhanh hơn luôn hấp dẫn, nhưng hiệu quả sử dụng thực tế của những ổ SSD siêu tốc này lại ít ấn tượng hơn. Qua nhiều thử nghiệm trên cả SSD Gen5 và Gen4, cùng với việc sử dụng hàng ngày trong các máy tính, trải nghiệm giữa hai thế hệ này không có nhiều khác biệt đáng kể. Các ổ đĩa PCIe 4.0 nhanh nhất có tốc độ tuần tự bằng khoảng một nửa so với ổ PCIe 5.0 nhanh nhất, nhưng lại không khác biệt nhiều khi cần đến tốc độ đọc ngẫu nhiên.
| Thông số (Tốc độ) | Crucial T705 (PCIe 5.0) | Crucial T700 (PCIe 5.0) | Samsung 990 Pro (PCIe 4.0) |
|---|---|---|---|
| SEQ1M, Q8T1 | Đọc: 14.108 MB/s | Đọc: 12.398 MB/s | Đọc: 7.465 MB/s |
| Ghi: 12.340 MB/s | Ghi: 11.814 MB/s | Ghi: 6.897 MB/s | |
| SEQ1M, Q1T1 | Đọc: 8.888 MB/s | Đọc: 9.460 MB/s | Đọc: 3.878 MB/s |
| Ghi: 9.607 MB/s | Ghi: 5.839 MB/s | Ghi: 6.046 MB/s | |
| RND4K, Q32T1 | Đọc: 680 MB/s | Đọc: 774 MB/s | Đọc: 785 MB/s |
| Ghi: 468 MB/s | Ghi: 600 MB/s | Ghi: 533 MB/s | |
| RND4K, Q1T1 | Đọc: 95 MB/s | Đọc: 82 MB/s | Đọc: 72 MB/s |
| Ghi: 327 MB/s | Ghi: 308 MB/s | Ghi: 248 MB/s |
Hầu hết các tác vụ máy tính hàng ngày phụ thuộc rất nhiều vào tốc độ đọc và ghi ngẫu nhiên (random read/write). Nếu PCIe 6.0 mang lại những cải thiện đáng kể về tốc độ ngẫu nhiên và IOPS (Input/Output Operations Per Second), thì nó sẽ có tác động rõ rệt đến các tác vụ hàng ngày của bạn. Nếu không, bạn sẽ chỉ nhận thấy tốc độ gia tăng khi thực hiện các tác vụ truyền tệp đơn lẻ lớn, chẳng hạn như cài đặt trò chơi mới hoặc di chuyển các tệp video dung lượng lớn, còn lại phần lớn thời gian sẽ có cảm giác tương tự như chiếc máy tính bạn đang dùng hiện tại.
Các công cụ theo dõi hiệu suất mạng và hệ thống máy tính
Gaming: Tốc độ tải game không cải thiện đáng kể
Game chủ yếu cần tốc độ đọc ngẫu nhiên, RAM và VRAM
Một trong những lợi ích được hứa hẹn từ SSD tốc độ cao là thời gian tải game nhanh hơn và trải nghiệm chơi game mượt mà hơn khi đã tải xong. Tuy nhiên, quá trình tải game chủ yếu là đưa các tài nguyên (assets) vào RAM và VRAM. Vì vậy, trải nghiệm chơi game mượt mà đến từ tốc độ của GPU và CPU nhiều hơn là từ thiết bị lưu trữ. Công nghệ DirectStorage hứa hẹn giảm thiểu sự chậm trễ hơn nữa bằng cách cho phép GPU giao tiếp trực tiếp với SSD, nhưng công nghệ này hiện chỉ được triển khai trong một số ít trò chơi và sẽ không được hỗ trợ ngược lại cho các tựa game hiện có.
Ngay cả SSD PCIe 5.0 cũng chưa thực sự đáng giá cho chơi game, vì vậy PCIe 6.0 có thể sẽ lặp lại kịch bản tương tự, trừ khi các trò chơi trong tương lai trở nên cực kỳ nặng về dữ liệu. Và ngay cả khi đó, phần lớn vẫn là các tệp nhỏ như texture và shader được truyền tải, điều mà bất kỳ ổ SSD NVMe nào cũng có thể xử lý dễ dàng.
Trải nghiệm chơi game Darkest Dungeon trên PC
Dù hấp dẫn, người dùng phổ thông chưa cần SSD PCIe 6.0 trong một thời gian dài nữa
Ổ cứng SSD PCIe 6.0 là một thành tựu công nghệ đáng kinh ngạc, nhưng bạn sẽ chưa cần đến chúng. Ngay cả trong các trung tâm dữ liệu, chúng cũng chưa thực sự phổ biến và việc áp dụng rộng rãi trong thị trường này sẽ cần thêm vài năm nữa. Hơn nữa, giá thành trên mỗi TB sẽ rất cao, và chúng cũng sẽ không mang lại sự khác biệt đáng kể trong các tác vụ sử dụng thông thường. Bạn hoàn toàn có thể tiếp tục sử dụng các ổ SSD PCIe 4.0 tương đối phải chăng trong một thời gian dài nữa mà không cảm thấy thiếu thốn về hiệu năng.