Nếu các bạn thường xuyên theo dõi giá cả linh kiện PC thì sẽ thấy một điều là SSD đang càng ngày càng có giá mềm hơn hồi trước rất nhiều. Ví dụ, số tiền mà bạn bỏ ra để mua SSD 8TB tại thời điểm bài viết sẽ tầm tầm số tiền mà bạn mua một chiếc SSD 32GB hồi năm 2009. Vậy thì nhờ đâu mà SSD giờ đã trở nên dễ tiếp cận đến như vậy? Thật ra, có 1 nguyên nhân khá là lớn mà có thể bạn chưa biết đó.
Hiệu năng của các NAND cell ngày càng được cải thiện
NAND là một loại bộ nhớ được dùng trong SSD, và đây chính là thứ giúp lưu trữ dữ liệu của bạn đó. Còn cell thì là đơn vị nhỏ nhất của 1 cái NAND. Mỗi cell có khả năng giữ một lượng nhỏ dữ liệu, tầm 1-5 bi/cell. Điều đó có nghĩa là bạn sẽ cần xài nhiều cell chỉ để lưu trữ 1 ký tự duy nhất. Lượng bit mà 1 cell có thể lưu trữ chính là yếu tố quan trọng khi bạn lựa mua SSD.
Khi cell càng chưa được nhiều bit thì dung lượng của SSD cũng sẽ càng tăng, và chi phí của nó cũng sẽ giảm. Tuy nhiên, mặt trái ở đây là cell càng chứa được nhiều dữ liệu thì tuổi thọ của cell đó cũng càng giảm, cùng với đó là tốc độ truy xuất dữ liệu cũng bị giảm luôn. Lý do là vì những cell đó sẽ bị ghi chép nhiều bit hơn, khiến tuổi thọ bị giảm; và cũng vì 1 cell chứa được nhiều bit nên SSD sẽ mất thêm thời gian để xác định xem là dữ liệu cần đọc (hoặc cần ghi) sẽ nằm ở đâu trong cell.
Thêm vào đó, vì 1 cell bây giờ có thể chứa nhiều bit nên tỷ lệ bị lỗi cũng sẽ tăng. Nguyên nhân là vì sự thay đổi nhiệt độ có thể khiến các electron bị rò rỉ trong những cell phải chứa nhiều bit. Thế nên bộ điều khiển (controller) của SSD sẽ phải thực hiện công đoạn sửa lỗi nhiều hơn, và điều này càng khiến SSD chạy chậm.
Tuy nhiên, việc lưu được nhiều bit trong 1 cell là nguyên nhân chính giúp chúng ta bây giờ có được những chiếc SSD dung lượng lớn với mức giá phải chăng đó. Vậy thì các kỹ sư đã làm thế nào để cải thiện tốc độ truy xuất dữ liệu của những SSD này?
SSD sử dụng bộ nhớ đệm để cải thiện tốc độ ghi chép dữ liệu
Một trong những phương pháp phổ biến nhất được gọi là “caching” (bộ nhớ đệm). Có 2 cách để thực hiện: 1 là tích hợp chip DRAM tốc độ cao (tương tự như thanh RAM) ngay trên bảng mạch của SSD; 2 là thiết lập 1 phần nhỏ của SSD để nó chứa các cell theo dạng 1-bit SLC (single-level cell) – tức là 1 cell chỉ chứa 1 bit, hay nói cách khác là dù cell đó có thể chứa nhiều bit nhưng nó được thiết lập để chứa đúng 1 bit mà thôi.
Đối với những lần ghi chép theo từng đợt nhỏ, SSD sẽ tận dụng 1 trong 2 loại “cache” bên trên để đạt tốc độ tối ưu nhất có thể. Chỉ khi nào bạn chép lượng lớn dữ liệu cùng một lúc, khiến “cache” bị đầy và SSD phải dùng đến các cell MLC (multi-level cell – mỗi cell chứa 2 bit), TLC (triple-level cell – mỗi cell chứa 3 bit), hoặc QLC (quad-level cell – mỗi cell chứa 4 bit), thì tốc độ mới bị giảm mà thôi.
Một số dòng SSD bình dân thậm chí còn tận dụng RAM hệ thống để làm “cache” luôn. Mục đích là để tận dụng bộ nhớ tốc độ cao mà vẫn không khiến SSD bị tăng giá. Cách khác nữa là xếp chồng các NAND cell lên nhau theo chiều dọc để tăng mật độ lưu trữ dữ liệu. Cách này đã được hãng Samsung quảng bá rất nhiều dưới cái tên V-NAND (V có nghĩa là “vertical”, tức là chiều dọc).
Nhưng nếu cứ tiếp tục dồn thêm nhiều bit vào 1 cell thì chúng ta có thể tiến xa đến đâu?
Được biết, SSD PLC (penta-level cell – mỗi cell chứa 5 bit) hiện đang trong quá trình phát triển và có thể sẽ được trình làng trong năm 2025 đó. Tất nhiên, nếu chúng ta cứ tiếp tục đi theo hướng này thì sẽ đến một lúc chạm ngưỡng “diminishing return” – tức là dung lượng tăng thêm không bao nhiêu mà hiệu năng và độ bền thì giảm rất nhiều. Đó là chưa kể do cell PLC phức tạp hơn rất nhiều, cho nên chúng ta cũng sẽ cần một bộ điều khiển mới, và SSD PLC chậm có mặt trên thị trường là vì vậy. Mà nhiều khi tới tay người dùng rồi thì đây cũng chưa hẳn là sản phẩm phù hợp đối với những ai thường xuyên ghi chép dữ liệu vào SSD, chẳng hạn như là những nhà sáng tạo nội dung, những bạn game thủ thường xuyên chép thêm game mới để trải nghiệm. Cộng thêm vụ tuổi thọ nữa thì có thể thấy SSD PLC không thật sự hấp dẫn cho lắm.
Tin liên quan
Sản phẩm đã xem
