HDD, SSD và ổ cứng lại so tài

 Dung lượng ổ cứng truyền thống (HDD) ngày càng lớn, ổ thể rắn (SSD) thì đang dần phổ biến trong khi ổ cứng lai kết hợp ưu điểm của HDD và SSD cũng hứa hẹn tương lai hấp dẫn không kém.

Ổ cứng truyền thống (HHD) chưa thể hồi phục hoàn toàn sau trận lũ lịch sử tại Thái Lan năm ngoái, trong khi ổ thể rắn (SSD) cũng có sự phát triển mạnh mẽ và trở nên phổ biến trong các dòng máy tính xách tay cao cấp. Bên cạnh đó, việc các nhà sản xuất ổ cứng hàng đầu thế giới lần lượt công bố các mẫu ổ cứng lai cũng góp phần tạo sự đa dạng thị trường.

Dưới đây là một số khái niệm cơ bản, ưu khuyết điểm các thiết bị lưu trữ trên hầu giúp bạn có sự lựa chọn tốt nhất cho nhu cầu cá nhân:

Ổ cứng truyền thống (HDD)

Về cơ bản, cấu trúc bên trong ổ cứng truyền thống gồm các phiến đĩa xếp chồng lên nhau theo trục đứng. Mỗi phiến đĩa chia thành nhiều vòng tròn đồng tâm gọi là track. Mỗi track cũng được chia thành nhiều đoạn nhỏ gọi là sector. Các sector trên cùng track kết hợp với nhau thành cluster và dữ liệu được lưu trên từng cluster. Khi có yêu cầu truy xuất dữ liệu, đầu đọc/ghi sẽ di chuyển qua bề mặt đĩa (theo phương ngang) để đọc hoặc ghi dữ liệu trên mỗi cluster.

Cấu trúc bên trong ổ cứng truyền thống.

Như vậy, số vòng quay của phiến đĩa (revolution per minute - rpm) và tốc độ di chuyển của đầu đọc/ghi sẽ ảnh hưởng đáng kể đến hiệu năng ổ cứng. Bên cạnh đó, mỗi hãng đều có những công nghệ riêng nhằm cải thiện hiệu năng, gia tăng độ bền hoặc tính ổn định của ổ cứng trong quá trình sử dụng.

Hiện tại, tốc độ truy xuất cao nhất của ổ cứng có thể đạt 200 MB/giây và thời gian truy cập ngẫu nhiên từ 5 – 8 ms. Tính theo dung lượng và chi phí (tính trên mỗi gigabyte) thì ổ cứng truyền thống vẫn là lựa chọn hàng đầu. Hầu hết ổ cứng hiện nay sử dụng giao tiếp SATA 3.0 (6 Gb/giây) và dung lượng chạm “mốc” 4 TB (tương đương 4.000 GB).

Ổ thể rắn (SSD)

So với ổ cứng truyền thống, ổ thể rắn (solid state drive hay SSD) có ưu thế vượt trội về tốc độ truy xuất (đọc/ghi) dữ liệu, độ bền và khả năng chống sốc tốt hơn, hoạt động mát hơn vì không có bộ phận chuyển động. Như vậy dữ liệu của bạn sẽ được bảo vệ tốt hơn khi máy tính bị rơi hay va chạm.

SSD Vector của OCZ là một trong những ổ SSD nhanh nhất hiện nay.

Về công nghệ bộ nhớ, SSD chia làm 2 loại là sử dụng flash NAND SLC (single level cell) chứa 1 bit dữ liệu trên mỗi ô nhớ và flash NAND MLC (multi level cell) chứa 2 bit hoặc nhiều hơn trên mỗi cell. So với flash SLC thì MLC có độ bền thấp, tốc độ truy xuất chậm hơn, thường được sử dụng trong SSD dòng phổ thông trong khi flash NAND SLC có độ bền cao hơn, tốc độ truy xuất nhanh hơn, sử dụng trong SSD cao cấp.

Ngoài ra, các SSD còn hỗ trợ công nghệ TRIM nhằm ngăn ngừa sự suy giảm tốc độ đọc/ghi sau một thời gian sử dụng. Tuy nhiên, cũng cần lưu ý các phiên bản hệ điều hành có hỗ trợ TRIM là Windows 7, Windows 8, Windows 2008 R2, Mac OS X Snow Leopard (10.6.6), Lion (10.7), các phiên bản OpenSolaris phát hành sau tháng 6/2010 và FreeBSD 8.2.

SSD phổ thông hiện vẫn sử dụng giao tiếp SATA 3.0 (6 Gb/giây) trong khi SSD cao cấp sử dụng giao tiếp PCI Express có tốc độ truy xuất dữ liệu, độ bền và đáng tin cậy gấp nhiều lần SSD phổ thông. Tốc độ truy xuất dữ liệu SSD cao nhất có thể đạt mức 550 MB/giây; gần đạt ngưỡng tới hạn 6 Gb/giây của giao tiếp SATA 3.0, hiệu suất đọc/ghi ngẫu nhiên khoảng 80.000/65.000 lượt dữ liệu (4KB) vào/ra mỗi giây (IOPS).

Dù giá ổ thể rắn đã giảm nhiều trong thời gian qua nhưng xét tỷ lệ giá/dung lượng vẫn còn rất cao so với ổ cứng truyền thống. Ngoài ra do sử dụng bộ nhớ flash để lưu trữ dữ liệu nên dung lượng ổ thể rắn có phần “khiêm tốn” hơn so với ổ cứng truyền thống. Dù có độ bền cao hơn ổ cứng truyền thống nhưng SSD có thể “đột tử” mà không có bất kỳ dấu hiệu báo trước. Do đó, người dùng cần thường xuyên sao lưu những dữ liệu quan trọng, thông tin cá nhân phòng khi ổ cứng gặp lỗi.

Ổ cứng lai (HHD)

Dữ liệu cần truy xuất nhanh sẽ được lưu trữ trong bộ nhớ flash trong khi dữ liệu không dùng thường xuyên sẽ lưu trên các phiến đĩa của ổ cứng lai.

Xuất hiện trong những năm gần đây, ổ cứng lai (HHD hay hybrid hard drive) kết hợp những ưu điểm của SSD lẫn HDD; tốc độ truy xuất cao đồng thời có dung lượng lưu trữ lớn và mức giá phù hợp với số đông người dùng hơn.

Phương thức hoạt động của ổ cứng lai cũng tương tự công nghệ đồ họa lai áp dụng trên một số dòng máy tính cá nhân (laptop, desktop) hiện nay. Những dữ liệu thường xuyên sử dụng, cần truy xuất nhanh được lưu trữ trong bộ nhớ flash trong khi những dữ liệu không truy cập thường xuyên sẽ lưu giữ trên các phiến đĩa của ổ cứng. Người dùng không phải chọn và xác định dữ liệu nào nằm ở đâu mà thay vào đó, giải thuật xử lý lưu trữ trong firmware ổ cứng sẽ quyết định dữ liệu nào lưu ở bộ nhớ flash SSD, dữ liệu nào lưu trên ổ cứng.

Momentus XT SSHD của Seagate dùng công nghệ bộ nhớ logic đệm Adaptive Memory trong khi Toshiba, Western Digital cũng có công nghệ bộ nhớ tương tự nhưng thay vào đó là sự kết hợp SSD và HDD trong cùng ổ vật lý. Dù sử dụng công nghệ nào thì giải thuật xử lý vẫn đóng vai trò quan trọng trong việc theo dõi mức độ sử dụng tập tin của hệ điều hành, phần mềm để quyết định lưu chúng ở SSD hay HDD.

Momentus XT, ổ cứng lai của Seagate áp dụng công nghệ bộ nhớ logic đệm Adaptive Memory.

Lúc đầu khi bộ nhớ flash chưa có gì, tốc độ truy xuất ổ cứng lai vẫn tương đương ổ cứng truyền thống, nhưng sau thời gian sử dụng, tốc độ truy cập sẽ dần được cải thiện, hiệu suất nâng lên thấy rõ. Thử nghiệm của PCW Mỹ trên ổ cứng lai Seagate Momentus XT 750GB với 8GB SSD cho thấy sau 6 lần thử nghiệm, thời gian khởi động hệ thống giảm dần từ 35 giây xuống còn 31 giây, điểm WorldBench 7 tăng từ 112 lên 116 điểm. Mức cải thiện thời gian khởi động hệ thống đạt 12%, điểm WorldBench 7 tăng 4%. Xét về lâu dài, ổ lai sẽ dần cải thiện hiệu năng tổng thể hệ thống trong quá trình sử dụng.

Lựa chọn nào cho bạn

Như đã đề cập trên, xét tỷ lệ giữa dung lượng và chi phí thì ổ cứng truyền thống vẫn là lựa chọn hấp dẫn. Các ổ cứng dung lượng từ 500GB trở xuống là lựa chọn phù hợp với người dùng gia đình và văn phòng cho nhu cầu học tập, làm việc và giải trí đơn giản. Ổ cứng dung lượng hàng terabyte trở lên thích hợp cho trung tâm dữ liệu (data center) hoặc máy tính giải trí đa phương tiện (HTPC) cần không gian lưu trữ lớn.

Thị trường SSD luôn có sự cạnh tranh khốc liệt giữa các thương hiệu.

SSD với ưu thế vượt trội về tốc độ truy xuất và khả năng chống sốc tốt sẽ thích hợp cho người dùng thường xuyên di chuyển. Tuy nhiên, do chi phí sản xuất bộ nhớ flash khá cao nên các hãng thường giới hạn dung lượng SSD để có giá thành hợp lý. Chẳng hạn SSD dung lượng 128 GB có giá trung bình khoảng 2,5 triệu đồng, tương đương mức giá HDD 3,5 inch dung lượng 2TB cho desktop hoặc HDD 2,5 inch dung lượng 1TB cho laptop. Nếu sử dụng laptop, bạn đọc nên chọn SSD dung lượng 128 hoặc 256GB tùy tính chất công việc trong khi với desktop, bạn nên dùng SSD 128 GB làm phân vùng hệ thống (phân vùng cài đặt hệ điều hành và phần mềm) trong khi vẫn sử dụng ổ cứng truyền thống để lưu dữ liệu.

Các ổ cứng lai hiện được thiết kế theo chuẩn 2,5 inch, phù hợp cho máy tính xách tay vì sự nhỏ gọn, tốc độ nhanh hơn ổ cứng truyền thống nhưng vẫn đảm bảo dung lượng lưu trữ lớn. Seagate, Samsung, Toshiba và Western Digital cũng đã lần lượt công bố các mẫu ổ cứng lai của hãng tuy nhiên những sản phẩm đầu tiên chỉ mang tính chất “trình diễn”, chưa được bán chính thức tại Việt Nam.