Ổ cứng thể rắn – SSD hay Solid State Drive – trong thời điểm hiện tại đã trở nên rất quen thuộc và phổ biến với người dùng máy tính. Hầu như anh em khi xây dựng cấu hình PC mới đều có ít nhất 1 ổ SSD để cài đặt hệ điều hành Windows và các phần mềm thường dùng, ngoài ra các nhà sản xuất laptop cũng trang bị cho sản phẩm như vậy. Tuy nhiên khi chuẩn bị mua mới SSD, ngoài tốc độ và dung lượng, có những điều anh em cũng có thể quan tâm để chọn được sản phẩm phù hợp nhất.

Form factor (dạng thức)

Form factor của SSD không thể được chọn tùy ý anh em mà còn phụ thuộc vào sự hỗ trợ của mainboard trên desktop hoặc những gì mà nhà sản xuất laptop đã để sẵn. SSD có nhiều form factor, từ 3.5 inch hay 2.5 inch tương tự như HDD đến mSATA, M.2… Anh em sử dụng laptop đời cũ, hỗ trợ SSD 2.5 inch có lẽ sẽ cần quan tâm thêm đến độ dày của SSD, gồm 7 mm và 9.5 mm. Trong khi SSD 2.5 inch dày 7 mm có thể gắn vừa khoang 9.5 mm với 1 khung đệm thì ổ 9.5 mm không thể làm điều ngược lại.

M.2 SSD (trước đó có tên gọi là NGFF – Next Generation Form Factor) ở dạng module, là 1 bo mạch nhỏ, chiều ngang 22 mm, độ dài khác nhau, chứa các chip nhớ flash, gắn với hệ thống qua khe cắm tương tự như 1 card mở rộng. Có nhiều cỡ M.2 SSD, phổ biến nhất là dài 80 mm (2280), ngoài ra còn có 2230 (30 mm), 2242 (42 mm), 2260 (60 mm) hay 22110 (110 mm). M.2 SSD đời cũ thường sử dụng giao tiếp SATA, trong khi hiện tại thường sử dụng PCI Express bus để tăng hiệu năng đọc ghi. Anh em lưu ý rằng khe cắm M.2 SSD cũng có phân biệt giữa hỗ trợ chuẩn giao tiếp SATA hoặc PCIe hoặc cả 2.

IOPS

Đây là hiệu năng của SSD, Input/Output Operations Per Second thể hiện số lượng hoạt động vào / ra mà thiết bị lưu trữ có thể thực hiện được trong vòng 1 giây. Anh em có thể thấy các nhà sản xuất thường quảng cáo tốc độ của SSD bằng đại lượng MBps, tuy nhiên con số này thường chỉ thể hiện tốc độ đọc ghi tuần tự – sequential read/write, không mang nhiều ý nghĩa đối với công việc mà SSD phải phục vụ trong suốt quá trình hoạt động (thông thường, anh em có mua SSD về chỉ để truyền tải file dung lượng lớn không?). Ngược lại IOPS cho thấy tốc độ của SSD khi tiến hành đọc và ghi ngẫu nhiên dữ liệu ở những khu vực lưu trữ bất kỳ trên đĩa, tương tự như điều kiện thực tế mà anh em dùng hàng ngày. IOPS càng cao thì càng tốt.

Khi benchmark hiệu năng SSD (CrystalDiskMark chẳng hạn), anh em sẽ thấy nhiều kết quả, trong đó có sequential (seq) và random (rnd). Random read/write – đọc ghi ngẫu nhiên, thường được benchmark với khối dữ liệu 4 KB, giả lập trường hợp thiết bị lưu và đọc các dữ liệu dung lượng nhỏ nằm ở rất nhiều nơi trên đĩa. Đây cũng là kết quả mà anh em cần quan tâm, thường được thể hiện ở đại lượng MBps. Đọc ghi ngẫu nhiên càng cao thì hiệu năng SSD càng tốt, nhất là đối với việc tải hệ điều hành (do các tập tin của hệ điều hành có rất nhiều và dung lượng nhỏ), khởi chạy phần mềm…

Chu kỳ ghi

Chu kỳ ghi, write cycle, là thước đo tuổi thọ của SSD. Không như HDD về lý thuyết gần có thể hoạt động mãi mãi (giả sử các thành phần vật lý không bị hư hỏng), SSD sẽ “chết” sau 1 khoảng thời gian, khi mà các block dữ liệu đã vượt quá số lần đọc ghi. Nếu HDD có thể ghi đè (overwritten) lên dữ liệu cũ thì SSD hoạt động khác, mỗi khi block đang có chứa dữ liệu mà anh em muốn ghi thêm, SSD sẽ tiến hành xóa trống rồi ghi mới, và 1 chu kì xóa – ghi như vậy sẽ giảm tuổi thọ của block, hay SSD, đi 1 chút.

Các nhà sản xuất cũng trang bị tính năng overprovisioning cho SSD, có thể hiểu như là phần không gian dự trữ, dành cho các hoạt động như wear-leveling, garbage collection hay đơn giản là bộ đệm cho controller khi ổ SSD đã đầy. Wear-leveling là kỹ thuật sắp xếp dữ liệu dàn đều ra trên toàn bộ SSD để hạn chế tình trạng block hết chu kỳ ghi quá sớm trong khi các block khác còn nguyên. Thậm chí thuật toán còn chuyển các dữ liệu ít thay đổi (các tập tin hệ điều hành chẳng hạn) vào các block đã ghi nhiều, nhường các block mới hơn cho dữ liệu thường thay đổi.

TRIM

Lệnh TRIM cho phép hệ điều hành báo với controller trên SSD về các block dữ liệu không còn cần thiết (đã được đánh dấu xóa), sau đó tiến hành xóa và trả lại trạng thái trống cho các block để sẵn sàng cho lệnh ghi tiếp theo. Trước khi có TRIM, nếu anh em xóa dữ liệu, hệ thống sẽ ghi nhận là phần không gian lưu trữ đó đang không được sử dụng, nhưng dữ liệu cũ vẫn nằm đó. Khi anh em ra lệnh ghi dữ liệu mới, hệ thống mới bắt đầu thực hiện xóa phần dữ liệu cũ rồi tiến hành ghi, dẫn đến tốc độ chậm đi. TRIM không chỉ giúp kéo dài tuổi thọ của SSD mà còn duy trì được hiệu năng đọc ghi của ổ đĩa (vì hiệu năng của SSD sẽ bị ảnh hưởng nếu dung lượng ổ đã quá đầy).

Controller

Dù không phải là máy tính hay thực hiện các lệnh tính toán, SSD vẫn có 1 “bộ xử lý” gọi là controller. Con chip này quản lý và thực hiện lệnh đọc ghi trên đĩa, cùng với các tính năng khác như wear-leveling, garbage collection… Thông thường nhà sản xuất sẽ không công bố thông tin về controller trên bao bì sản phẩm, anh em muốn tìm hiểu có thể tham khảo các bài review chuyên môn. Controller cũng ảnh hưởng đến hiệu năng của SSD cũng như các tính năng phụ trội. Ngoài ra, nếu cùng 1 controller nhưng khác firmware cũng dẫn đến khác biệt về hiệu năng.

Chip nhớ NAND flash

NAND flash là thành phần chủ yếu trên SSD để lưu trữ dữ liệu. Trong khi SSD dùng trong doanh nghiệp với nhu cầu cao về độ ổn định được trang bị SLC NAND flash (single-level cell) thì người dùng thông thường sẽ có MLC (multi-level cell) và TLC (triple-level cell). SLC có thể tồn tại ở 2 trạng thái, 0 và 1, vì thế mỗi cell chỉ chứa 1 bit dữ liệu; MLC có thể tồn tại ở 4 trạng thái, chứa 2 bit dữ liệu trên mỗi cell; TLC chứa 3 bit dữ liệu mỗi cell và 8 trạng thái. Càng nhiều bit, dữ liệu sẽ có tỉ lệ hỏng hóc nhiều hơn và độ ổn định cũng giảm đi. Trước đây thị trường chỉ có 2 lựa chọn là SLC và MLC, tuy nhiên từ khi Samsung 840 Series SSD ra mắt, TLC bắt đầu chiếm lĩnh do giá thành rẻ, dung lượng lớn, bù lại tốc độ không nhanh bằng MLC và SLC cũng như độ tin cậy không cao, tuổi thọ thấp, dễ xảy ra lỗi. Do đó, TLC dường như chỉ được sử dụng trong các thiết bị lưu trữ cho người dùng cuối.