Ổ cứng NVMe là viết tắt của cụm từ “Non-Volatile Memory Express”, là sản phẩm ra đời vào năm 2013, được cung cấp bởi các hãng công nghệ Intel, Hãng Samsung, Sandisk, Dell & Seagate. Từ “Non-Volatile” (tạm dịch: Bất biến) có nghĩa là bộ nhớ này sẽ không bị xóa khi máy tính của bạn khởi động lại. Trong khi đó, từ “Express” (tạm dịch: Tốc độ cao) đề cập đến thực tế là dữ liệu sẽ được truyền qua PCI Express (giao diện PCIe) trên bo mạch chủ máy tính của bạn. Điều này mang lại cho ổ cứng một kết nối trực tiếp hơn tới bo mạch chủ vì dữ liệu sẽ không phải nhảy qua bộ điều khiển Serial Advance Technology Attachment (SATA), do đó tốc độ truyền tải cũng sẽ nhanh hơn.

Ổ cứng NVMe về cơ bản sẽ cho tốc độ truyền tải dữ liệu nhanh hơn nhiều so với ổ cứng SATA vốn đã tồn tại trong nhiều năm, đơn cử như PCIe 3.0 – thế hệ hiện tại của chuẩn PCI Express, có tốc độ truyền tải tối đa lên tới 985MBps trên mỗi làn. Các ổ NVMe có thể sử dụng được tối đa 4 làn. Về lý thuyết, chúng sẽ đạt được tốc độ tối đa lên đến 3,9GBps (3.940MBps). Trong khi đó, một trong những ổ SSD SATA nhanh nhất là Samsung 860 Pro cũng chỉ có tốc độ đọc ghi rơi vào khoảng 560MBps.

Khi một bộ điều khiển AHCI (trên các chuẩn giao tiếp SATA) thực thi một lệnh, một lệnh đọc không lưu tạm thời (uncacheable) trên thanh ghi bộ nhớ sẽ dùng mất 2000 vòng xử lý của CPU và có 4 lệnh đọc không thể lưu vào bộ nhớ đệm trên mỗi lệnh. Việc này đồng nghĩa với 8000 vòng xử lý của CPU, hoặc khoảng 2,5 millisecond độ trễ mỗi lệnh. NVMe, mặt khác, sẽ không bị chậm như vậy vì nó trực tiếp liên lạc với CPU thông qua cổng PCI-Express, do đó, bỏ qua tất cả các quá trình giao tiếp gây chậm trễ. NVMe đem đến năng suất gấp 2 lần đối với SAS 12 Gb / s & 4-6X của SATA 6 Gb / s.

Độ trễ thấp không phải là lợi thế duy nhất NVMe mang lại, vì giao tiếp này còn cung cấp chỉ số xuất nhập trên giây IOPS (Input/Output Operations Per Second) cao. NVMe có khả năng hỗ trợ lên đến 64K hàng đợi (I/O queue) xử lý các lệnh xuất nhập, với mỗi hàng đợi I/O hỗ trợ lên đến 64K lệnh, tận dụng đầy đủ khả năng đọc và ghi dữ liệu song song của công nghệ chip nhớ Flash NAND. Mặt khác trên AHCI, hỗ trợ chỉ duy nhất một hàng đợi I/O với tối đa 32 lệnh một hàng đợi, dẫn đến mức hiệu suất thấp hơn nhiều so với NVMe.

HowToGeek cho biết, các ổ NVMe có rất nhiều hình dạng khác nhau.

Phổ biến nhất trong số này là chuẩn M.2. Loại này có dạng thanh rộng 22mm và có nhiều loại dài như 30mm, 42mm, 60mm, 80mm hay 100mm. Những ổ này đủ mỏng để nằm phẳng trên bo mạch chủ, thế nên, nó rất phù hợp cho những chiếc máy tính cỡ nhỏ Mini PC hoặc laptop. Lưu ý là một số ổ SSD SATA cũng sử dụng chung hình dạng này, vì thế, bạn phải kiểm tra kĩ càng để đảm bảo mình không mua nhầm những ổ có tốc độ chậm hơn. Một ví dụ điển hình cho ổ NVMe M.2 đó chính là Samsung 970 EVO.

Tiếp theo là dạng PCIe 3.0. Nó tương tự như GPU hay card âm thanh và các phụ kiện khác bởi có thể cắm nó vào bất kì khe PCIe 3.0 nào trên bo mạch chủ. Với kích thước như vậy, nó có thể được sử dụng trong những vỏ case máy tính và bo mạch chủ ATX full-size, nhưng tất nhiên sẽ có một số hạn chế trên các PC hình dạng nhỏ và không thể “nhét” nó vào bên trong laptop. SSD Intel 750 là một ví dụ điển hình cho ổ cứng NVMe PCIe 3.0.

Nhìn chung thì việc liệu bạn có cần đến tốc độ lưu trữ nhanh hơn hay không sẽ tùy thuộc vào khối lượng và loại công việc cụ thể mà bạn thực hiện hàng ngày. Hiện giá bán của các ổ cứng NVMe đang giảm dần xuống mức khá phải chăng, có thể tiếp cận được với nhiều phân khúc người dùng hơn. Ví dụ như Samsung 970 Pro NVMe và Samsung 860 Pro SATA đều có giá bán không chênh lệch nhau quá nhiều, chỉ rơi vào khoảng 150 USD (khoảng 3 triệu đồng) cho dung lượng 500GB. Tuy nhiên, dẫu vậy thì cũng không có nghĩa là bạn cần phải vội vã thay thế ổ SSD SATA cũ của mình nếu nhu cầu công việc không thực sự đòi hỏi tốc độ lưu trữ quá cao.

Thực tế, một ổ SSD SATA vẫn có thể đảm bảo chiếc máy tính của bạn khởi động trong một vài giây, chạy các chương trình trong tích tắc và giúp bạn sao chép hay di chuyển file tương đối nhanh chóng. Nhưng nếu công việc của bạn phải làm việc với nhiều video dung lượng lớn, độ phân giải cao thì việc thêm một chút chi phí để mua một ổ cứng NVMe sẽ là hoàn toàn xứng đáng.

Tính đến năm 2026, SSD NVMe đã không còn là lựa chọn "cao cấp" dành riêng cho người dùng chuyên nghiệp hay game thủ nữa. Giá thành của các dòng NVMe PCIe 4.0 đã giảm đáng kể, tiệm cận mức giá của SSD SATA trước đây, khiến NVMe trở thành tiêu chuẩn phổ thông cho hầu hết các build PC mới.

Bên cạnh đó, thế hệ PCIe Gen 5 đã bắt đầu xuất hiện rộng rãi trên thị trường với tốc độ đọc lên tới 14.800 MB/s — nhanh gấp hơn 25 lần so với SSD SATA thông thường. Đây là một bước tiến vượt bậc phục vụ các tác vụ nặng như render video 8K, xử lý dữ liệu AI hay chơi game AAA với thế giới mở rộng lớn.

Tóm lại, nếu ngân sách không quá dư giả, bạn hãy cứ chọn SATA. Còn nếu cần hiệu suất tối đa để thường xuyên chia sẻ dữ liệu thì nên chọn PCIe. Về tốc độ thì cả 2 chuẩn này đều nhanh hơn nhiều lần HDD.

Có thể nói rằng ổ cứng SSD NVMe sắp trở thành chuẩn mực trong tương lai của giao diện chủ đạo dành cho lưu trữ, cùng những tiến bộ của công nghệ Flash NAND và NVMe cũng đang dần thể hiện sức mạnh trong nhiều giao diện khác nhau đa dạng như M.2, PCIe, U.2,…