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
c
ả.
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 đị
nh 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


Cấu trúc ô flash NAND. Các đường thẳng màu đen biểu thị đường dẫn
không dây hoặc có dây.
Tất cả các bộ nhớ SSD đều được thiết kế để ghi lại trạng thái, hoặc độ
lớn của dòng điện thể hiện bằng một chữ số nhị phân. Mỗi khi dòng
điện bị ngắ
t, các công nghệ khác như RAM không thể lưu lại được
lượng thông tin đã lập trình bởi chúng không có cách nào giữ lại các
electron thể hiện thông tin đó. Ngược lại, NAND vẫn bảo toàn được
trạng thái này bằng cách nhốt các electron lại bằng một quy trình
mang tên Fowler-Nordheim Tunneling.
Quy trình này bắt đầu bằng cách đưa dòng điện dương,khoảng 12 V
vào Word Line và Bit Line . Điện tích dương trên Bit Line sẽ hút một

dòng Electron từ nguồn ( Source ) qua ống dẫn ( Drain ) và tạo thành
một dòng điện tới đất ( Ground ) . Trên Word Line , dòng điện cũng
đủ mạnh để lấy được ( hút được ) một số Electron mà đang chạy tới
Drain mà dưới tác dụng của Bit Line . Mặc dù lớp oxit cũng là một
chất cách điện khá mạnh nhưng các Electron này vẫn có khả năng
xuyên thủng và mắc kẹt trong Floating Gate . Đây chính là cách bộ
nhớ flash nhốt được Electron và giữ được các Electron nào có chứa
thông tin vừa lập trình.

Chính điện trường (màu xanh) nằm dọc đường dẫn đã đẩy các
Electrong xuyên qua lớp oxit và mắc kẹt lại trong Floating Gate.
Việc đọc thông tin sau của ô nhớ flash này được giao phó cho một cảm
biến chuyên làm nhiệm vụ so sánh điện năng của các Electron bị nhốt
với dòng điện tĩnh. Nếu dòng
điện trong cổng có độ lớn vượt quá 50%
dòng điện hiện thời thì ô sẽ “đóng lại” và hiển thị một con số 0. Còn

liệu khác sử dụng dung lượng lớn hơn. Các ổ SSD đều xác định những khối để phục vụ

cho quá trình I/O, nhưng những ô nhớ NAND lại
không thể ghi trực tiếp vào các khối này. Thay
vào đó, đầu tiên dữ liệu sẽ được viết thẳng vào
khối xóa, sau đó hợp vào nội dung hiện tại
trong ổ để hoàn thành việc Ghi một cách tuần
tự.
Những điều cần biết về SSD (phần 1)Quá trình hợp nhất này được đánh giá bằng một hệ số ghi, giúp so
sánh giữa lượng dữ liệu trong DRAM, bus ATA, và bộ nhớ đệm của ổ
với kích thước ghi thực tế. Nhiều loại ổ cứng hiện đại có hệ số ghi
khoảng 20:1, tức là 1GB dữ liệu được ghi sẽ khiến máy tính phải xoay
sở đủ 20GB trước ghi quá trình ghi bắt đầu.