Trong lý thuyết, việc triển khai NVMe làm bộ nhớ đệm (cache) cho máy chủ gia đình (home server) nghe có vẻ là một ý tưởng tuyệt vời. Tốc độ nhanh hơn và độ trễ thấp hơn mà các ổ đĩa này mang lại là một yếu tố thúc đẩy khi xây dựng hệ thống. Tuy nhiên, trên thực tế, kết quả lại rắc rối hơn nhiều so với những gì tôi từng mong đợi. Các vấn đề như ổ đĩa quá nhiệt, mức tiêu thụ điện năng tăng cao và hiệu suất không đạt như mong muốn đã xảy ra. Quyết định chuyển sang sử dụng ổ đĩa SATA làm cache đã chứng minh là một lựa chọn sáng suốt, và có năm lý do chính giải thích cho điều này.
1. NVMe tạo ra quá nhiều nhiệt
Quá nhiệt là vấn đề phổ biến, đặc biệt vào mùa hè
Một trong những vấn đề chính mà tôi gặp phải khi sử dụng ổ đĩa NVMe làm cache trong home server là kiểm soát nhiệt độ. Trong phần lớn các tháng trong năm, căn hộ của tôi tương đối mát mẻ, nhưng vào những tháng mùa hè, khu vực đặt máy chủ khó duy trì nhiệt độ thấp, và kết quả là tôi bắt đầu nhận được nhiều cảnh báo quá nhiệt trong quá trình tải công việc liên tục.
Không có ổ đĩa NVMe nào tôi cài đặt có tản nhiệt tích hợp, và bo mạch chủ chúng được gắn vào cũng không có. Điều đó, kết hợp với việc thiếu luồng không khí trong một vỏ máy chật chội, dẫn đến hiện tượng giảm hiệu năng (throttling). Ngược lại, ổ đĩa SATA có thể được lắp đặt ở một phần mát hơn của vỏ máy, và dù chúng có nóng lên, chúng không bao giờ gặp nguy cơ giảm hiệu năng dưới tải liên tục.
2. Tổng điện năng tiêu thụ thấp hơn
Sự tích lũy điện năng qua thời gian
Vì ổ đĩa NVMe có băng thông cao hơn đáng kể, chúng cần bộ điều khiển phức tạp hơn, điều này đồng nghĩa với việc tiêu thụ điện năng chủ động cao hơn. Ở trạng thái nhàn rỗi, các ổ đĩa NVMe của tôi tiêu tốn hơn một watt, con số này có vẻ nhỏ, nhưng nó tăng lên đáng kể theo thời gian khi bạn thêm nhiều ổ đĩa. So với đó, ổ đĩa SATA chỉ tiêu thụ khoảng một phần mười watt ở trạng thái nhàn rỗi, giúp giảm đáng kể mức sử dụng điện. Khi bạn so sánh các loại tải mà những ổ đĩa này sẽ chịu đựng và lượng điện năng chúng tiêu thụ, việc chuyển sang SATA trong trường hợp này là một điều không cần phải suy nghĩ.
Ổ cứng SSD Samsung 860 EVO 250GB màu đen được lắp đặt trên vỏ máy tính màu trắng, minh họa sự nhỏ gọn và hiệu quả năng lượng của SATA SSD cho home server.
3. Không cần lo lắng về làn PCIe
Thiết lập SATA đơn giản hơn nhiều
Ổ đĩa NVMe sử dụng làn PCIe để hoạt động, và bạn sẽ cần một số làn dành cho chúng. Thông thường, mỗi ổ đĩa sẽ chiếm 4 làn, điều này có thể tăng lên cực kỳ nhanh chóng, đặc biệt nếu bạn đang sử dụng phần cứng đã hơi cũ. Càng thêm nhiều ổ đĩa, bạn càng có ít làn khả dụng, và nếu bạn định thêm thứ gì đó như card đồ họa vào home server để mã hóa phương tiện 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 khắc phục điều này là chuyển sang ổ đĩa SATA, chúng không tiêu thụ làn trên cơ sở từng ổ đĩa.
Các cổng SATA trên bo mạch chủ ASUS ROG Crosshair X670E Hero, thể hiện khả năng kết nối linh hoạt của ổ cứng SATA mà không tốn làn PCIe.
4. Hiệu suất vượt trội không cần thiết
SSD SATA đã đáp ứng các nút thắt cổ chai hiện có
Có thêm hiệu suất dư thừa có thể là một ý tưởng tốt trên lý thuyết, nhưng trong thực tế, thiết lập hiện tại của tôi không thể tận dụng được tốc độ mà ổ đĩa NVMe có khả năng đạt được. Hiện tại, tôi không có mạng LAN 10GbE trong nhà, và thiết bị nhanh nhất tôi có là máy trạm chính, giới hạn ở 2.5GbE. Ngay cả khi tôi nâng cấp tất cả các hệ thống trong nhà để tương thích với kết nối 10 gigabit, SSD SATA vẫn sẽ đáp ứng đủ các nút thắt cổ chai mà tôi có ở những nơi khác trong thiết lập của mình. Trước khi chuyển đổi, tôi đã lãng phí năng lượng và tiền bạc vào hiệu suất không được sử dụng.
Kết quả kiểm tra hiệu năng CrystalDiskMark của ổ cứng Crucial MX500 2.5 inch SATA SSD, cho thấy tốc độ đủ đáp ứng cho hầu hết các tác vụ cache trên home server.
5. Dễ dàng thay thế và nâng cấp hơn
Chi phí thấp hơn một chút, và dễ cài đặt hơn nhiều
Một trong những vấn đề lớn nhất của tôi với ổ đĩa NVMe trong home server là việc cài đặt và tổng chi phí. Mặc dù ổ đĩa M.2 NVMe không phải lúc nào cũng đắt hơn SSD SATA, nhưng chúng thường đắt hơn, điều này có nghĩa là việc thêm/thay thế ổ đĩa sẽ không hề rẻ. Ngoài ra, việc cài đặt ổ đĩa NVMe rất phức tạp. 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. Thêm vào đó là các vấn đề nhận diện ổ đĩa đôi khi có thể xảy ra trên phần cứng hơi cũ, và tôi hoàn toàn từ bỏ việc dùng NVMe làm cache.
Ổ đĩa SATA gần như là thiết bị cắm-và-quên. Chúng gần 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 host nhiều dịch vụ mà mạng gia đình của bạn phụ thuộc vào, bất kỳ loại thời gian ngừng hoạt động kéo dài nào cũng có thể là một cơn đau đầu lớn, và tôi thà không để mạng của mình ngừng hoạt động quá một hoặc hai giờ chỉ để thêm cache.
Trừ khi bạn đang thực hiện ảo hóa nặng hoặc cần tận dụng đường truyền 10GbE, cache SATA vẫn thực tế hơn nhiều cho việc sử dụng home server so với NVMe. Có một bộ nhớ đệm lớn, dễ cài đặt và ít phải lo lắng hơn, giúp tôi có thể tiếp tục tùy chỉnh những thứ quan trọng trên home server của mình, như thêm các dịch vụ tự host khác. Chia sẻ kinh nghiệm của bạn về việc tối ưu bộ nhớ đệm cho home server trong phần bình luận bên dưới nhé!
