Việc triển khai cache NVMe cho máy chủ tại nhà từng là một ý tưởng rất hấp dẫn trên lý thuyết. Tốc độ nhanh hơn và độ trễ thấp hơn mà các ổ đĩa này mang lại là yếu tố thúc đẩy khi xây dựng hệ thống. Tuy nhiên, kết quả thực tế lại gây ra nhiều rắc rối hơn tôi mong đợi. Các vấn đề như ổ đĩa quá nhiệt, mức tiêu thụ điện năng tăng cao, và không đạt được hiệu suất như mong muốn đã khiến tôi phải suy nghĩ lại. Chuyển sang sử dụng ổ đĩa SATA SSD làm cache là một quyết định đúng đắn, và dưới đây là năm lý do chính giải thích cho lựa chọn này.
Các thiết bị NAS TerraMaster F4-424 Max, F8 SSD Plus và Aiffro K100 đặt cạnh nhau, minh họa cho hệ thống máy chủ tại nhà
5. NVMe SSD Tạo Ra Nhiệt Độ Quá Cao
Quá nhiệt là vấn đề thường gặp vào mùa hè
Một trong những vấn đề chính tôi gặp phải khi sử dụng ổ đĩa NVMe làm cache trong máy chủ tại nhà là khả năng kiểm soát nhiệt độ. Trong hầu hết các tháng trong năm, không gian tôi đặt máy chủ khá mát mẻ. Tuy nhiên, vào những tháng hè, khu vực này trở nên khó giữ nhiệt độ ổn định hơn, và kết quả là tôi bắt đầu nhận được nhiều cảnh báo quá nhiệt trong các tác vụ liên tục.
Tất cả các ổ đĩa NVMe tôi đã lắp đặt đều không có tản nhiệt tích hợp, và bo mạch chủ cũng không được trang bị. Điều này, kết hợp với luồng không khí kém trong một vỏ máy chật chội, dẫn đến hiện tượng giảm hiệu suất (throttling). Ngược lại, ổ đĩa SATA SSD có thể được lắp đặt ở những vị trí mát hơn trong vỏ máy. Mặc dù chúng vẫn ấm lên, nhưng không bao giờ có nguy cơ bị giảm hiệu suất dưới tải liên tục. Việc kiểm soát nhiệt độ hiệu quả là yếu tố then chốt để duy trì hiệu suất SSD ổn định.
Ổ cứng NVMe Samsung 980 Pro SSD kèm tản nhiệt, minh họa vấn đề kiểm soát nhiệt độ của NVMe
4. Mức Tiêu Thụ Điện Năng Tổng Thể Thấp Hơn Đáng Kể
Từng chút điện năng cũng tạo nên sự khác biệt
Vì ổ đĩa NVMe có băng thông cao hơn đáng kể, chúng thường cần các bộ điều khiển phức tạp hơn, dẫn đến mức tiêu thụ điện năng hoạt động cao hơn. Khi ở trạng thái nghỉ (idle), các ổ đĩa của tôi tiêu thụ hơn một watt. Con số này có vẻ nhỏ, nhưng nó sẽ tăng lên đáng kể theo thời gian khi bạn thêm nhiều ổ đĩa vào hệ thống. Ngược lại, ổ đĩa SATA chỉ tiêu thụ khoảng một phần mười lượng điện đó khi ở chế độ idle, giúp cắt giảm đáng kể mức sử dụng điện. Khi so sánh các loại tải mà các ổ đĩa này phải chịu và lượng điện năng chúng tiêu thụ, việc chuyển sang SATA SSD trong trường hợp này là một quyết định rõ ràng và tiết kiệm hơn. Đây là một điểm cộng lớn cho việc tối ưu chi phí điện năng cho máy chủ tại nhà.
Ổ cứng SATA SSD Samsung 860 EVO 250GB màu đen được lắp đặt trong vỏ máy tính trắng, minh họa cho mức tiêu thụ điện năng thấp hơn
3. Không Cần Lo Lắng Về Làn PCIe
Cài đặt SATA dễ dàng hơn nhiều
Ổ đĩa NVMe sử dụng giao tiếp PCIe để hoạt động, và bạn sẽ cần một số làn (lanes) cho chúng. Thông thường, mỗi ổ đĩa sẽ chiếm 4 làn, điều này có thể nhanh chóng trở thành một vấn đề lớn, đặc biệt nếu bạn đang sử dụng phần cứng đã cũ. Càng thêm nhiều ổ đĩa, bạn càng có ít làn PCIe khả dụng. Nếu bạn định thêm một card đồ họa vào máy chủ tại nhà để mã hóa media hoặc chạy các mô hình ngôn ngữ lớn cục bộ (local LLMs), bạn có thể phải xem xét việc phân chia làn (lane bifurcation). Cách dễ nhất để giải quyết vấn đề này là chuyển sang ổ đĩa SATA, vốn không tiêu thụ làn PCIe trên mỗi ổ đĩa. Điều này giúp đơn giản hóa quá trình nâng cấp máy chủ và tối ưu hóa tài nguyên phần cứng.
Các cổng SATA trên bo mạch chủ ASUS ROG Crosshair X670E Hero, cho thấy sự tiện lợi khi cài đặt ổ cứng SATA SSD
2. Hiệu Suất Vượt Trội Của NVMe Không Thực Sự Cần Thiết
SATA SSD đã đạt đến giới hạn băng thông hiện tại của tôi
Có thêm hiệu suất vượt trội có vẻ là một ý tưởng hay trên lý thuyết, nhưng trong thực tế, thiết lập hiện tại của tôi không thể tận dụng hết tốc độ mà ổ đĩa NVMe mang lại. Hiện tại, tôi không có mạng LAN 10GbE trong nhà, và thiết bị nhanh nhất của tôi là máy trạm chính, chỉ đạt tối đa 2.5GbE. Ngay cả khi tôi nâng cấp tất cả các hệ thống trong nhà để hỗ trợ kết nối 10 gigabit, SATA SSD vẫn có thể đạt đến giới hạn của các nút thắt cổ chai khác trong thiết lập của tôi. Trước khi chuyển đổi, tôi đã lãng phí năng lượng và tiền bạc vào hiệu suất mà tôi không hề sử dụng. Đối với cache cho máy chủ tại nhà, tốc độ thực tế thường bị giới hạn bởi tốc độ mạng hoặc CPU, chứ không phải bản thân ổ đĩa.
Kết quả kiểm tra tốc độ Crucial MX500 trên CrystalDiskMark, minh họa hiệu suất thực tế của SATA SSD
1. Dễ Dàng Thay Thế Và Lắp Đặt Hơn
Chi phí thấp hơn một chút và cài đặt đơn giản hơn rất nhiều
Một trong những vấn đề lớn nhất của tôi với ổ đĩa NVMe trong máy chủ tại nhà là quá trình cài đặt và tổng chi phí. Mặc dù ổ đĩa M.2 NVMe không phải lúc nào cũng đắt hơn SATA SSD, nhưng chúng thường có giá cao hơn, đồng nghĩa với việc việc thêm/thay thế ổ đĩa sẽ không hề rẻ. Ngoài ra, ổ đĩa NVMe thực sự rất khó chịu khi lắp đặt. Một ổ đĩa thì không sao, nhưng khi bạn cố gắng mở rộng bằng nhiều ổ đĩa, đó thực sự là một cơn đau đầu lớn. Kết hợp với các vấn đề nhận diện ổ đĩa đôi khi xảy ra trên phần cứng hơi cũ, tôi hoàn toàn từ bỏ việc dùng NVMe làm cache.
Ổ đĩa SATA gần như là thiết bị cắm và chạy. Chúng hầu như luôn được nhận diện ngay lập tức và không yêu cầu nhiều thời gian ngừng hoạt động để cài đặt hoặc thay thế. Đây có thể là một phàn nàn tương đối nhỏ, nhưng khi bạn tự lưu trữ (self-host) nhiều dịch vụ mà mạng gia đình bạn phụ thuộc vào, bất kỳ loại thời gian ngừng hoạt động kéo dài nào cũng có thể gây ra rất nhiều rắc rối, và tôi thà không phải ngắt mạng của mình hơn một hoặc hai giờ để thêm cache. Tính tiện lợi khi sử dụng và chi phí sở hữu là những yếu tố quan trọng khi lựa chọn SSD cho home server.
Hai ổ cứng SATA SSD của Crucial và Samsung đặt cạnh nhau trên bàn, tượng trưng cho tính dễ thay thế và chi phí hợp lý của chúng
SATA cache vẫn là lựa chọn hàng đầu
Trừ khi bạn đang thực hiện ảo hóa nặng hoặc cần tận dụng đường truyền 10GbE, SATA cache vẫn thực tế hơn nhiều cho mục đích sử dụng máy chủ tại nhà so với NVMe. Việc có một pool cache lớn dễ dàng cài đặt và ít phải lo lắng hơn giúp tôi tiếp tục tùy chỉnh những thứ quan trọng trên máy chủ tại nhà của mình, như thêm các dịch vụ tự lưu trữ (self-hosted services) bổ sung.
Bạn đã từng trải nghiệm việc dùng NVMe hay SATA SSD làm cache cho máy chủ tại nhà chưa? Hãy chia sẻ kinh nghiệm và ý kiến của bạn dưới phần bình luận nhé!