Những điều cần biết về SSD

Thiết bị lưu trữ SSD đã sẵn sàng xâm chiếm một lãnh địa vốn
chỉ dành cho các phương tiện lưu trữ truyền thống. Như một kết
cục tất yếu, SSD đang xuất hiện với số lượng ngày càng lớn,
chinh phục ngày càng nhiều kết quả kiểm định, tạo dựng các
công ty mới hoặc làm phá sản các công ty cũ, cũng như rơi tự do
về giá cả.
Cuộc cách mạng trên thị trường còn non trẻ này khiến ít ai còn
nghi ngờ khả năng đạt đến mức độ cạnh tranh xuất sắc của SSD.
Lịch sử công nghệ flash
Flash có sự khởi đầu khá khiêm tốn tại một phòng thí nghiệm của Tiến sĩ Dr. Fujio Masuoka
trong lúc Toshiba đang nghiên cứu tìm cách giải quyết nhu cầu về bộ nhớ tĩnh giá rẻ có thể dễ
dàng lập trình lại. Trong quá trình kiểm định đầu tiên đối với công nghệ này, Shoji Ariizumi -
một đồng nghiệp của Masuoka nhận xét: việc xóa dữ liệu bằng một dòng điện (flash) bất ngờ
cũng tương tự như một cú nháy flash của camera. Và trong cuộc Hội thảo thiết bị điện tử IEEE tổ
chức năm 1984 bộ nhớ đã được giới thiệu sử dụng mạch “ NOR “, và Ariizumi đã giữ nguyên
tên như thế nên được biết đến với cái tên ‘NOR”.
Tại hội thảo IEEE năm đó, Intel cũng có mặt và nhanh chóng nhận ra tiềm năng to lớn của công
nghệ flash kiểu NOR. Đầu tiên, công ty có trụ sở tại Santa Clara này định thương mại hóa công
nghệ lưu trữ bằng loại IEC 256Kb có giá $20 USD, tức $640 USD mỗi megabyte. Bất chấp cái
giá cắt cổ, sự xuất hiện của bộ nhớ NOR đã đạt thành công ngoài sức tưởng tượng và mở đường
cho hàng loạt công ty mới ra đời. Rõ ràng là nghiên cứu của Toshiba đã khơi mào cho một phát
minh vĩ đại hơn nhiều so với dự định ban đầu.
Tại Hội thảo Solid-State Circuits quốc tế năm 1989, Toshiba cùng với tiến sĩ Fujio Masuoka lại
một lần nữa gây phấn khích cho người xem bằng việc giới thiệu bộ nhớ flash dạng NAND. So
với NOR, NAND vượt trội cả về tuổi thọ, tốc độ I/O, với giá cả thấp hơn và kích thước nhỏ hơn.
Và trong khi NOR được sản xuất đại trà trong các thiết bị CompactFlash I của SanDisk năm
1994, thì chỉ một năm sau đó NAND đã tiếp bước trong loạt sản phẩm SmartMedia của Toshiba.
Mặc dù NAND vẫn là chủ đạo trong thế giới bộ nhớ flash, nhưng nhiều công ty vẫn tiếp tục
nghiên cứu phát triển cả hai dạng flash này ( NOR và NAND ) . Các nhà sản xuất hy vọng rằng

độ lớn vượt quá 50% dòng điện hiện thời thì ô sẽ “đóng lại” và hiển thị một con số 0. Còn nếu
dòng điện có thể đi qua cổng nổi mà không bị cản trở bởi các Electron mắc kẹt, cổng đó sẽ “mở”
và hiể
n thị số 1. .

Các khối trong bộ nhớ flash chứa đến hàng nghìn ô NAND. Mỗi khối sử dụng Word Line và Bit
Line chung.
Khai thác ô nhớ flash để lưu trữ dữ liệu

Sự khác nhau trong thiết kế NOR ( bên trái ) và NAND ( bên phải )
NAND khác hẳn các công nghệ lưu trữ khác như NOR hay DRAM bởi nó không thể vừa đọc
vừa ghi một byte cùng một lúc. NOR cho phép truy cập vào từng Cell , trong khi NAND truy
cập mỗi Cell lại thông qua những Cell liền kề . Chính vì thế để đến được với đại đa số người
dùng, NAND cần có một hướng đi khác. Để khắc phục hạn chế này, các ô trong bộ nhớ NAND
được nhóm lại vào từng trang, mỗ
i trang chứa vài trăm ô, và nhiều trang tạo thành một khối. Mỗi
trang sử dụng chung một tập hợp Word Line và Bit Line , và được sắp xếp theo 4 kiểu cấu hình
sau đây:
•
32 trang 512 bytes tạo thành một khối 16 KB
•
64 trang 2,048 bytes tạo thành một khối 128 KB
•
64 trang 4,096 bytes tạo thành một khối 256 KB
•
128 trang 4,096 bytes tạo thành một khối 512 KB
Dữ liệu có thể được Đọc / Ghi theo cả trang hoặc thậm trí cả một khối trong một lần . Điều đó có
nghĩa là một file 4 KB sẽ chiếm trọn một khối có kích thước gấp 128 lần kích thước file. Phần
không gian bị lãng phí này sẽ không được sử dụng cho đến khi được thay thế bởi các dữ liệu
khác sử dụng dung lượng lớn hơn.