3D NAND - Công nghệ giúp SSD vừa có dung lượng lớn, vừa đảm bảo hiệu năng cho game thủ

Thứ Hai 28/08/2023
GVN360

Nhờ 3D NAND mà SSD vừa được tăng dung lượng, vừa đảm bảo hiệu năng cho game thủ; mời các bạn cùng tìm hiểu.

Ổ cứng SSD cũng giống như HDD. Nếu như HDD truyền thống tăng dung lượng bằng cách tăng số lượng phiến đĩa, thì SSD cũng có cách tăng dung lượng thông qua việc “ép” các ô nhớ lưu càng nhiều mức điện áp càng tốt. Tuy nhiên, việc này lại gây ra nhiều vấn đề buộc người dùng phải đánh đổi giữa dung lượng và hiệu năng. Thế là công nghệ 3D NAND đã được phát triển để giải quyết bài toán này. Mời các bạn cùng tìm hiểu công nghệ đó có gì hay ho trong bài viết dưới đây nhé.

Cách SSD lưu dữ liệu

Mỗi một chiếc SSD sẽ chứa nhiều chip nhớ, trong các chip nhớ này chính là các bóng bán dẫn gọi là ô nhớ (cell) có nhiệm vụ lưu trữ dữ liệu dưới dạng các mức điện áp. Nếu các ô nhớ này có khả năng lưu trữ được càng nhiều mức điện áp khác nhau thì nó sẽ càng lưu được nhiều dữ liệu trong 1 ô nhớ. Tùy vào khả năng lưu trữ dữ liệu trong 1 ô nhớ mà chip nhớ của SSD được chia làm nhiều cấp khác nhau, bao gồm:

SLC (Single-Level Cell): Có 2 mức điện áp, mỗi ô lưu được 1 bit
MLC (Multi-Level Cell): Có 4 mức điện áp, mỗi ô lưu được 2 bit
TLC (Triple-Level Cell): Có 8 mức điện áp, mỗi ô lưu được 3 bit
QLC (Quad-Level Cell): Có 16 mức điện áp, mỗi ô lưu được 4 bit
PLC (Penta-Level Cell): Có 32 mức điện áp, mỗi ô lưu được 5 bit (đang trong quá trình phát triển)

Nhưng chứa càng nhiều, SSD càng kém bền và hiệu năng cũng bị giảm

Càng nhồi được nhiều dữ liệu vào 1 ô nhớ thì chip nhớ sẽ càng chứa được nhiều dữ liệu, SSD sẽ có dung lượng lớn hơn và giá cũng mềm hơn. Tuy nhiên, cái gì cũng có 2 mặt của nó, và vấn đề phát sinh ở đây là các ô nhớ sẽ kém bền và tốc độ đọc/ghi cũng bị chậm hơn. Còn cách giảm kích thước ô nhớ để chứa được nhiều ô trong 1 con chip hơn thì cũng chỉ giảm được đến một mức độ nhất định mà thôi, giảm nữa là các ô sẽ xảy ra hiện tượng “tương tác” với nhau làm ảnh hưởng đến độ tin cậy của SSD.

Để khắc phục những nhược điểm trên thì các nhà nghiên cứu đã tìm ra một hướng đi mới để tăng dung lượng chip nhớ, thay vì chỉ cố nhồi nhét nhiều mức điện áp vào 1 ô nhớ.

3D NAND chính là giải pháp vừa tăng dung lượng, vừa giảm giá thành

Hồi xưa, các ô nhớ trong chip nhớ chỉ nằm trên một mặt phẳng duy nhất. Nhưng với sự tiến bộ của công nghệ thì các kỹ sư đã tìm ra phương pháp mới để tăng dung lượng, đó là xếp chồng các lớp (layer) bán dẫn chứa các ô nhớ lên nhau, tạo thành cấu trúc 3 chiều để nhồi được nhiều ô nhớ hơn vào chip nhớ. Về cơ bản, đây chính là 3D NAND. Công nghệ này đã giúp sản xuất các chip nhớ với dung lượng ít nhất là gấp 3 lần so với 2D NAND trong cùng 1 diện tích.

Mặc dù chi phí sản xuất 3D NAND gần như gấp đôi 2D NAND, nó lại có lợi thế rất lớn về dung lượng nên tính ra giá thành cho mỗi GB vẫn thấp hơn so với 2D NAND. Về sau, các hãng SSD nghiên cứu được cách chồng nhiều lớp hơn, tăng mật độ lên, liên kết giữa các lớp cũng được rút ngắn lại. Từ đó giúp cải thiện tốc độ đọc/ghi và độ bền, giảm độ trễ, và đồng thời tiết kiệm điện cho SSD. Nó đã mở ra một chân trời mới cho SSD nói riêng cũng như những thiết bị sử dụng bộ nhớ flash nói chung.

Nếu như ngày trước, SSD chỉ tàn tàn 250 GB, 500 GB thì nhờ 3D NAND, dung lượng SSD bây giờ đã lên đến 1 TB, 2 TB, thậm chí còn cao hơn nữa. Điều này sẽ vô cùng hữu dụng đối với game thủ, vì những game bom tấn hiện tại đều có dung lượng lên đến hàng chục, có khi cả trăm GB; chỉ cần chép vài ba con game là thấy SSD đầy ắp rồi đó. Vì vậy nên những chiếc SSD dung lượng cao sẽ là trợ thủ đắc lực cho game thủ.

Chẳng hạn, lấy ví dụ một con SSD điển hình quen thuộc với game thủ chúng ta là Seagate FireCuda 510 dung lượng 1 TB. Đây là một chiếc SSD 3D NAND TLC PCIe 3.0, và để khai thác tiềm năng của giao tiếp này thì Seagate đã sử dụng công nghệ 3D NAND xếp chồng các lớp bán dẫn với nhau, giúp FireCuda 510 dù có dung lượng cao nhưng vẫn đạt được tốc độ đọc/ghi tuần tự lên đến 3450/3200 MB/s. Đồng thời, TBW (terabytes written) của SSD này lên đến 1300 TB. Tính sơ sơ thì các bạn phải chép đâu đó tầm 10.000 GB/tháng trong vòng 10 năm mới hết được con số TBW kia. Chung quy là cứ chép game tẹt ga, khỏi phải lo nhé.

Công nghệ sẽ ngày càng phát triển, và những linh kiện PC sẽ tiếp tục được nâng cấp, cải thiện để đem lại hiệu năng cao, phục vụ người dùng tốt hơn. SSD 3D NAND chỉ mới là bước khởi đầu, trong tương lai các hãng ổ cứng nổi tiếng như Seagate sẽ có thêm nhiều công nghệ đột phá tích hợp vào trong sản phẩm của họ, vẽ ra một tương lai vô cùng hứa hẹn cho người dùng nói chung và game thủ nói riêng.

Nguồn: TechTarget; The Verge; HowToGeek; Enterprise Storage; eTeknix

--------------------------------