SSD Là Gì? Các Thông Số Kỹ Thuật Trên ổ Cứng SSD

Ổ cứng SSD đang ngày càng khẳng định được vị trí đứng trên thị trường công nghệ nói chung trong ngành công nghiệp lưu trữ máy tính nói riêng. Ngay từ khi ra mắt sản phẩm người dùng đã ấn tượng với các ưu điểm vượt trội và khác biệt so với những công nghệ lưu trữ trước đây, như chạy nhanh hơn, êm hơn, hiệu suất cao …vậy câu hỏi đặt ra là ổ cứng SSD là gì? làm việc như thế nào?

1. Tìm hiểu về ổ cứng SSD

Ổ cứng SSD (Solid-State-Drives) là ổ cứng được thiết kế ở dạng thể rắn chúng không dựa vào các bộ phận chuyển động hoặc đĩa quay. Thay vào đó, dữ liệu được lưu vào một bộ nhớ flash NAND. NAND được tạo thành từ những bán dẫn điện trở. Không giống như các thiết kế điện trở bán dẫn được sử dụng trong DRAM.

Để hiểu rõ ổ cứng SSD là gì? Sau đây chúng ta sẽ tìm hiểu chi tiết các thông số kỹ thuật của ổ cứng SSD.

2.1 Cổng giao tiếp của ổ cứng SSD

Hiện tại, trên thị trường Việt Nam người dùng có thể lựa chọn 4 cổng giao tiếp sau: SATA, mSATA, PCI-Express, M2 (NGFF). Với mainboard hoặc laptop đời cũ chỉ hỗ trợ SATA, nên chọn mua ổ cứng SSD có cổng giao tiếp SATA. Để phát huy hết hiệu năng của SSD thì mSATA được quan tâm nhiều hơn cả. Riêng cổng M2 nên lưu ý có thể sẽ nghẽn băng thông, khi sao chép/di chuyển dữ liệu sẽ chậm chạp. PCI Express thì hơi hiếm trên thị trường, và có tốc độ khá cao, bạn nên chọn giải pháp này khi máy tính không hỗ trợ mSATA.

2.2 Tốc độ đọc/ghi tuần tự tối đa (Max Sequential Read/Writes)

Các con số 550MB/s, 520 MB/s có lẽ sẽ rất hấp dẫn đối với hầu hết người tiêu dùng vì nó đơn giản, dễ hiểu. Tuy nhiên, trên thực tế hầu như ổ cứng SSD không thể đạt được tốc độ này. Nó chỉ là những con số trên lý thuyết, bạn chỉ nên đọc để tham khảo.

2.3 Tốc độ đọc/ghi ngẫu nhiên (Random Read/Write)thường tính trên 4KB

Đây mới là con số bạn cần quan tâm khi mua ổ cứng SSD. Việc phải đọc các tập tin có dung lượng nhỏ như tệp tin hệ thống hệ điều hành, các cache, cookies của trình duyệt web, file save game, file văn bản, hình ảnh, tài liệu…diễn ra thường xuyên với số lượng lớn. Các thông số IPOS lớn hơn đồng nghĩa với tốc độ đọc các file nhỏ của ổ cứng SSD cao hơn.

2.4 Thành phần bộ nhớ

Thông thường các ổ cứng SSD dùng cho các nhân bán trên thị trường đều dùng MLC – Multi level cell, còn loại dùng cho doanh nghiệp thì dùng SLC – Single level cell. Loại này hoạt động ổn định hơn, nhưng giá thành cao hơn.

2.5 Điện năng tiêu thụ

Thông thường các ổ cứng SSD có mức tiêu thụ điện năng khoảng 3W. Trên thực tế con số này có thể dao động, cao hơn hoặc thấp hơn tùy vào hiệu năng của ổ cứng SSD.

2.6 Tính năng đi kèm

Tất cả các ổ cứng SSD hiện nay đều hỗ trợ lệnh TRIM, giúp hệ điều hành chủ động xem xét và xóa bỏ những dữ liệu không còn được dùng. Việc này giúp cho ổ cứng hoạt động mượt mà hơn, tăng tuổi thọ của ổ cứng. Đối với những máy tính dùng hệ điều hành XP hoặc Vista do không có hỗ trợ lệnh TRIM nên hãy bỏ kích hoạt lệnh này, nếu không rất có thể sẽ làm ổ cứng hỏng, sau đó bạn phải loay hoay tìm cách sửa ổ cứng.

2. Ổ cứng SSD làm việc như thế nào?

Một trong những chức năng nổi bật của ổ cứng SSD là có thể đọc và ghi dữ liệu rất nhanh đến một ổ cứng trống, trong khi quá trình ghi đè dữ liệu lại chậm hơn nhiều. Điều này là bởi vì SSD đọc dữ liệu ở cấp độ trang (nghĩa là từ các hàng riêng lẻ trong mạng lưới bộ nhớ NAND) và có thể viết ở cấp trang, giả sử rằng các ô xung quanh trống rỗng, chúng chỉ có thể xóa dữ liệu ở mức khối. Điều này là do hành động tẩy xoá bộ nhớ flash NAND đòi hỏi điện áp cao. Mặc dù theo lý thuyết bạn có thể xóa NAND ở cấp độ trang, nhưng số lượng điện áp yêu cầu sẽ nhấn mạnh các tế bào riêng lẻ xung quanh các tế bào đang được viết lại. Xoá dữ liệu ở mức block giúp giảm thiểu vấn đề này. Cách duy nhất để ổ cứng SSD cập nhật một page đang tồn tại là sao chép nội dung của toàn bộ block vào bộ nhớ, xóa block và sau đó viết nội dung trong block cũ rồi update trang. Nếu ổ cứng đã đầy và không có các trang có dữ liệu nào, SSD trước tiên phải quét các khối được đánh dấu để xóa nhưng chưa được xóa, rồi thực hiện xóa chúng và sau đó ghi dữ liệu vào trang đã xoá hiện tại. Đây là lý do tại sao SSD có thể trở nên chậm chạp hơn khi chúng đã có “tuổi” – ổ cứng trống hầu như có đầy đủ các block có thể ghi ngay lập tức, hầu hết ổ cứng đầy có thể bị buộc thông qua toàn bộ chu kỳ: chương trình / xóa. Nếu bạn đã sử dụng ổ cứng SSD, bạn có thể nghe thấy một cái gì đó gọi là “garbage collection” (thu gom rác). “Garbage collection” là một quá trình background cho phép một ổ cứng để giảm nhẹ hiệu quả hoạt động của chu kỳ chương trình / xóa bằng cách thực hiện một số nhiệm vụ trong background. Các hình ảnh sau bước qua quá trình “garbage collection”.

Lưu ý trong ví dụ này, ổ cứng đã có thể viết rất nhanh để trống trang bằng cách viết các giá trị mới cho bốn khối đầu tiên (A’-D ‘). Nó cũng được viết hai khối mới, E và H. Các khối A D bây giờ được đánh dấu là cũ, có nghĩa là chúng chứa thông tin rằng ổ cứng đã được đánh dấu là đã lỗi thời. Trong thời gian “rảnh”, SSD sẽ di chuyển các trang mới sang một khối mới, xóa khối cũ và đánh dấu nó là không gian trống. Điều này có nghĩa là lần tiếp theo SSD cần thực hiện một bài viết, nó có thể viết trực tiếp đến Block X đang trống, thay vì thực hiện chu kỳ chương trình / xóa. Khái niệm tiếp theo chúng tôi muốn thảo luận là TRIM. Khi bạn xóa một tập tin từ Windows trên một ổ cứng thông thường, tệp tin sẽ không bị xóa ngay lập tức. Thay vào đó, hệ điều hành thông báo với ổ cứng rằng nó có thể ghi đè lên vùng vật lý của đĩa. Đây là lý do tại sao có thể lấy lại tập tin. Với ổ cứng truyền thống, hệ điều hành không cần chú ý đến nơi dữ liệu đang được viết hoặc trạng thái tương đối của các khối hoặc các trang. Với một ổ cứng SSD, điều này là cả vấn đề. Lệnh TRIM cho phép hệ điều hành báo cho SSD biết rằng nó có thể bỏ qua việc viết lại một số dữ liệu nhất định trong lần kế tiếp nó thực hiện xóa một khối. Vì ổ cứng SSD ghi dữ liệu vào các trang nhưng xóa dữ liệu trong các khối, số lượng dữ liệu được ghi vào ổ cứng luôn lớn hơn cập nhật thực tế. Ví dụ: nếu bạn thực hiện thay đổi đối với tệp 4KB, toàn bộ khối mà tệp 4K nằm trong đó phải được cập nhật và viết lại. Tùy thuộc vào số trang mỗi khối và kích thước của các trang, bạn có thể kết thúc bằng cách ghi dữ liệu 4MB để cập nhật tệp 4KB. Việc garbage collection làm giảm tác động của việc viết mã, cũng như lệnh TRIM. Để hiểu sâu hơn ổ cứng SSD làm việc như thế nào thì cần phải có dụng cụ trực quan kèm theo đó là sự hướng dẫn tỷ mỉ từ các chuyên gia có bề dày kinh nghiệm. Ổ cứng SSD hiện nay đang được đánh giá cao và nhiều người tin tưởng sử dụng, nhưng lại có nhược điểm rất lớn khiến người dùng băn khoăn, đó là giá thành cao. Các bạn tham khảo bài viết ổ cứng SSD và HDD cái nào tốt hơn để cân nhắc đưa ra sự lựa chọn phù hợp.

Tham khảo: Ổ cứng loại nào tốt nhất

5/5 - (5 votes)

No related posts.