Sử dụng SSD là lựa chọn tốt nhất để nâng cấp máy tính cũ. Để có máy tính hiệu suất tốt hơn, người ta hiện ưu tiên SSD hơn HDD. Nhưng bạn có bao giờ tự hỏi tại sao và làm thế nào cái trước hoạt động tốt hơn cái sau?
Trong bài này, chúng ta sẽ thảo luận cách SSD hoạt động và nhiều hơn nữa!
Trước tiên, hãy hiểu chức năng cơ bản của máy tính và bộ nhớ hoạt động như thế nào.
Bộ nhớ máy tính bao gồm ba phần:
- Cache (Bộ nhớ đệm)
- Memory (Bộ nhớ/RAM)
- Data drive (Ổ dữ liệu)
Cả ba đều đóng vai trò quan trọng trong cơ chế hoạt động của máy tính.
- Cache là lớp bên trong của đơn vị bộ nhớ. Máy tính dùng cache cho tính toán và thao tác dữ liệu. Truy cập dữ liệu nhanh hơn vì đường dẫn điện đi đến cache ngắn nhất. Tuy nhiên, cache rất nhỏ nên dữ liệu trên nó liên tục bị ghi đè.
- Memory là lớp trung gian, còn gọi là RAM (Random Access Memory). Đây là không gian máy tính giữ dữ liệu liên quan đến tiến trình và chương trình đang hoạt động.
- Thứ ba là Data drive. Nó được coi là không gian lưu trữ vĩnh viễn cho dữ liệu. Không gian này dùng để lưu file nhạc, tài liệu, phim, chương trình và nhiều hơn nữa.
Vì vậy, bất cứ khi nào bạn mở một file, máy tính tải nó từ data drive lên RAM. Cũng như cơ chế khác nhau, có sự khác biệt tốc độ lớn. RAM và cache làm việc ở nanosecond, data drive của HDD làm việc ở millisecond. Do đó xác định tốc độ máy tính với HDD truyền thống. Tuy nhiên, trong trường hợp SSD, chúng nhanh hơn. Đó là lý do mất ít thời gian hơn để tải tiến trình và chương trình trên máy tính với SSD.
Cơ chế hoạt động của SSD:
SSD được dùng để lưu trữ dữ liệu lâu dài. Nó dùng bộ nhớ gọi là "flash memory" (bộ nhớ flash) giống như RAM, xóa dữ liệu mỗi lần máy tính tắt.
SSD dùng lưới ô điện (grid of electrical cells) để gửi hoặc nhận dữ liệu nhanh. Lưới được chia thành các phân vùng gọi là pages (trang) & các trang này lưu trữ dữ liệu. Sự kết hợp của các Pages gọi là "blocks" (khối),
trong khi HDD bao gồm một chồng đĩa từ có kim đọc. Để kim đọc và ghi dữ liệu, các đĩa phải di chuyển đến vị trí đúng.
Khác biệt giữa SSD & HDD
SSD chỉ có thể ghi vào trang trống (blank pages) trong một block, trong khi dữ liệu trên HDD có thể lưu ở bất kỳ đâu trên đĩa. Nói cách khác, dễ dàng ghi đè dữ liệu trên HDD nhưng trên SSD, dữ liệu không thể ghi đè, bạn chỉ có thể ghi dữ liệu vào trang trống nằm trong một block.
Đó là lý do, mỗi khi SSD thấy nó có đủ trang trong block không được dùng, SSD dành dữ liệu cho bộ nhớ ước tính toàn bộ không gian block. Nó có thể xóa toàn bộ block, sau đó ghi lại dữ liệu từ bộ nhớ quay lại block, đồng thời giữ các trang không dùng trống.
Điều này cho thấy SSD chạy chậm theo thời gian, đây là một nhược điểm. Khi bạn mua SSD mới, nó hoạt động nhanh và thực hiện thao tác ở tốc độ rất tốt vì có nhiều trang trống. Tuy nhiên, theo thời gian, khi không gian bị chiếm bởi dữ liệu và bạn không còn trang trống, chỉ còn một vài trang không dùng ngẫu nhiên rải rác khắp các block.
Khi SSD đạt đến mức này, bất cứ khi nào bạn cần ghi dữ liệu, SSD cần tuân thủ quy trình nhất định.
Trước tiên, nó phải tìm block có đủ trang không dùng. Sau đó, nó phải biết trang nào trong block hữu ích. Bước tiếp theo là reset tất cả trang của block về trống. Bây giờ, nó sẽ ghi lại các trang hữu ích trong block đó. Bước cuối sẽ điền các trang còn lại với dữ liệu mới.
Đây là quy trình SSD sẽ làm theo mỗi lần ghi dữ liệu mới. Dù SSD phải trải qua toàn bộ quy trình này, nó vẫn nhanh hơn HDD truyền thống và tiền bỏ ra cho SSD là đáng giá.
Nhược điểm:
Mọi thứ đều có ưu và nhược điểm. SSD cũng có. Sau khi hiểu toàn bộ cơ chế SSD, cần biết nhược điểm. Vì SSD hoạt động trên flash memory, nó chỉ sống sót được một số lần ghi nhất định trước khi từ chối.
Khi SSD được dùng, điện tích trong mỗi ô dữ liệu phải reset theo thời gian. Tuy nhiên, điện trở của mỗi ô tăng vừa phải với mỗi lần reset, lần lượt tăng điện áp cần để ghi vào ô đó. Theo thời gian, điện áp của ô cụ thể tăng nhiều đến nỗi không thể ghi vào nó. Đó là lý do ô dữ liệu SSD chỉ chịu đựng được số lần ghi giới hạn.
Đây là tất cả bạn cần biết về cách SSD hoạt động!