Đều xài chip nhớ nhưng RAM thì “bất tử” còn SSD thì có tuổi thọ, nghĩa là cả 2 không thể bên nhau trọn đời. Ngày RAM nói với SSD giờ chúng ta có khác biệt quá lớn. Là do RAM cần công nghệ nào đó hơn?
Nỗi sợ “hàn chết”
Khi Apple ra mắt chip M1 với cả RAM và SSD đều hàn chết trên bo mạch chủ. Người chơi công nghệ đều lo sợ rằng khi SSD hết số lần đọc ghi thì ta phải thay thế toàn bộ mainboard của Macbook dẫn đến chi phí cực lớn.
Trong khi các ultrabook Windows dù xu hướng hiện tại là hàn chết RAM thì vẫn không quá đáng ngại vì RAM rất bền, còn SSD khi “băng hà” thì có thể thay thế với giá rẻ vì nó được làm riêng biệt.
Công nghệ trên RAM và SSD
Nhìn sơ qua thì RAM và SSD khá giống nhau. Chúng đều được trang bị những con chip nhớ màu đen dùng để lưu dữ liệu, và được gắn lên trên một bo mạch in (PCB). Cả 2 đều thuộc bộ nhớ dạng rắn (solid state) vì nó không hề có bộ phận nào chuyển động cả (đĩa từ quay trong HDD).
Vậy thì tại sao phần lưu trữ dữ liệu trên SSD lại bị hao mòn theo năm tháng, nhiều khi đến mức SSD không còn xài được luôn. Trong khi đó, chúng ta lại chẳng bao giờ nghe nhắc đến câu chuyện này với RAM? Mặc dù rõ ràng RAM có tần suất đọc ghi liên tục cao hơn nhiều SSD.
SSD sử dụng bóng bán dẫn “floating gate” để lưu dữ liệu
Trước hết, chúng ta cùng xem bên trong SSD thực chất có gì. Những chiếc SSD SATA và cả M2 sử dụng bóng bán dẫn gọi là “floating gate” để lưu trữ từng bit (giá trị 0 hoặc 1). Nói một cách đơn giản thì bên trong bóng bán dẫn này sẽ có 1 lớp phân cách (insulating layer) mà mạch điện trong SSD sẽ phải đẩy electron chạy qua đó.
Lớp phân cách này sẽ giữ các electron lại và tạo ra điện tích. Số lượng electron bị giữ lại sẽ quyết định bóng bán dẫn đó đang thể hiện giá trị 0 hay 1.
Để đổi bit và chuyển bóng bán dẫn sang trạng thái còn lại, electron sẽ được đẩy ra khỏi lớp phân cách. Nhìn chung thì đây là một thiết kế rất hữu dụng, do cách mà electron được giữ lại bên trong bóng bán dẫn sẽ giúp SSD lưu những dữ liệu mà nó đang chứa ngay cả khi bị ngắt điện (tức là lúc bạn tắt máy).
Nếu không thì toàn bộ dữ liệu trong máy tính của bạn sẽ mất hết mỗi khi Shutdown.
Tuy nhiên, nhược điểm của công nghệ này là việc ép các electron chạy qua lớp phân cách với mức điện áp cao sẽ khiến bóng bán dẫn bị hao mòn theo thời gian. Dần dần, nó sẽ bị hao mòn đến mức xảy ra tình trạng rò rỉ electron, và thế là dữ liệu sẽ bay màu.
Tuy nhiên, trước khi điều này xảy ra thì bộ điều khiển của SSD sẽ chuyển ổ cứng thể rắn về trạng thái chỉ được đọc (read only); nghĩa là bạn sẽ không thể ghi thêm dữ liệu vào SSD nhưng vẫn có thể copy dữ liệu từ trong đó ra.
Thông thường các SSD sẽ có tuổi thọ 5-10 năm và sẽ nhanh hơn nếu cường độ làm việc của bạn nhiều, đọc ghi liên tục như các designer, quay phim, chụp ảnh, thiết kế. Việc Macbook Air M1 và Macbook Pro M1 ở phiên bản MacOS Big Sur 11 đột nhiên có khấu hao đọc ghi của SSD rất lớn đã khiến giới công nghệ than vãn trong những ngày đầu nó ra mắt.
RAM sử dụng tụ điện để lưu dữ liệu
RAM không bị hao mòn theo kiểu như SSD. Lý do là thay vì dùng bóng bán dẫn “floating gate”, RAM cơ bản dùng tụ điện. Nhiệm vụ của chúng là giữ hoặc không giữ điện tích bên trong, tương đương giá trị 0 hoặc 1.
Những tụ điện trong RAM cơ bản giống với những chiếc tụ điện hình trụ mà bạn thường thấy trong bộ nguồn hoặc trên bo mạch chủ, nhưng kích thước nhỏ hơn rất nhiều.
Đặc điểm của tụ là chúng cần được cấp điện liên tục để hoạt động, còn nếu mất điện thì những chiếc tụ này sẽ không thể giữ điện tích được nữa. Do đó dữ liệu trên RAM sẽ bị xóa khi bạn tắt máy. Đây chính là lý thuyết cơ bản khi bạn được học về tin học.
Tuy nhiên, nhược điểm của SSD lại chính là ưu điểm của RAM. Vì RAM không có lớp phân cách bên trong tụ điện nên gần như không có chuyện hao mòn, từ đó giúp RAM có tuổi thọ lâu rất hơn nhiều so với SSD.
Điều này cũng giải thích nguyên nhân vì sao các hãng đều tuyên bố bảo hành RAM trọn đời, còn SSD thì chắc chắn cùng lắm là 3 năm.
Bạn cũng không cần phải quá lo lắng về tuổi thọ của SSD hiện đại
Tuy SSD có tuổi thọ nhất định nhưng bạn cũng không cần phải quá lo lắng về việc nó bị hao mòn quá nhanh. Hầu hết SSD NVMe ngày nay đều được thiết kế để chịu được số lần đọc/ghi rất lớn, đó là chưa kể chúng còn được trang bị tính năng gọi là “wear leveling”.
Số năm sử dụng trung bình của một chiếc laptop vào khoảng 5-6 năm, có người còn thay máy sau chỉ 2-3 năm, do đó SSD chưa kịp hao mòn được một nửa thì người dùng đã mua máy mới rồi. Với Macbook sử dụng chip Apple Silicon, hãng cũng đã đưa ra các cập nhật macOS để khắc phục sự cố khấu hao nói trên.
Tính năng “wear leveling” của SSD
Tính năng “wear leveling” cho phép bộ điều khiển SSD phân chia việc đọc/ghi dữ liệu đồng đều cho tất cả “cell” trong chip nhớ SSD, thay vì chỉ tập trung đọc/ghi vào một số “cell” nhất định khiến chúng mau hư hơn những “cell” còn lại. Điều này cũng giải thích lý do các SSD có dung lượng cao sẽ bền hơn nhiều so với các SSD có dung lượng thấp.
Tuy nhiên RAM vẫn có thể bị hư hỏng vì nhiều nguyên nhân
Thần tiên dẫu bất tử nhưng vẫn có thể bị các vũ khí diệt thần tiêu diệt.
Đối với RAM, All Black Necrosword của Kẻ sát thần (Gorr the God Butcher) là hiện tượng quá nhiệt, chập điện hoặc bị bơm quá nhiều điện (khi ép xung), v.v… Do đó hãy lưu ý sử dụng 1 hệ thống tản nhiệt tốt, vệ sinh bụi bặm và 1 nguồn điện tốt cho máy tính của bạn.
Hi vọng thông tin trên sẽ giúp bạn hiểu thêm về cấu tạo và cách hoạt động của RAM và SSD, cũng như là tuổi thọ khác biệt to lớn giữa chúng.
