Cùng sử dụng chip nhớ nhưng vì sao RAM bất tử còn SSD luôn dự báo ngày băng hà?

Mời các bạn cùng giải đáp bí ẩn vì sao RAM và SSD tuy cùng sử dụng chip nhớ nhưng SSD lại có tuổi thọ còn RAM thì gần như là “bất tử” nhé.

Nhìn sơ qua thì SSD và RAM khá là giống nhau. Chúng đều được trang bị những con chip nhớ dùng để lưu dữ liệu gắn lên trên bo mạch (PCB), và chúng đều thuộc dạng "rắn" (solid state) vì cả 2 đều không hề có bộ phận nào chuyển động cả. Vậy thì tại sao phần lưu trữ dữ liệu trên SSD lại bị hao mòn theo năm tháng, trong khi RAM thì lại chẳng bao giờ nghe nhắc đến câu chuyện về tuổi thọ? Mời các bạn cùng tìm hiểu nguyên nhân trong bài viết này nhé.

SSD sử dụng bóng bán dẫn "floating gate" để lưu dữ liệu 

Trước hết, chúng ta cùng xem xem bên trong SSD thực chất ra sao nhé. Những chiếc SSD 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 ngắt điện; chứ không là toàn bộ dữ liệu trong máy tính của bạn sẽ mất hết mỗi khi tắt nguồn.

Tuy nhiên, nhược điểm của nó 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 cũng bay mất tiêu luôn. Tuy nhiên, trước khi điều này xảy ra thì bộ điều khiển của SSD sẽ chuyển ổ cứng về trạng thái chỉ được đọc (read only); nghĩa là bạn sẽ không thể ghi thêm dữ liệu vào SSD nhưng vẫn có thể lấy dữ liệu từ trong đó ra.

Còn RAM thì sử dụng tụ điện

RAM thì là một câu chuyện khác các bạn ạ. RAM không bị hao mòn theo kiểu như SSD. Lý do ở đây là thay vì dùng bóng bán dẫn "floating gate", RAM về cơ bản sẽ dùng tụ điện. Nhiệm vụ của chúng là giữ hoặc không giữ điện tích bên trong, tương đương giá trị 0 hoặc 1. Nôm na thì những tụ điện này sẽ là phiên bản tí hon của những chiếc tụ điện hình trụ mà bạn nhìn thấy trong bộ nguồn hoặc trên bo mạch chủ. Điều này có nghĩa là chúng sẽ 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. Đây là lý do vì sao RAM được gọi là bộ nhớ khả biến (volatile memory), và khi tắt máy thì dữ liệu trên RAM sẽ bị xóa sạch sẽ.

Ưu điểm của bộ nhớ khả biến là vì chúng không có lớp phân cách bên trong tụ điện nên gần như không có chuyện hao mòn ở đây, từ đó giúp RAM có tuổi thọ lâu hơn nhiều so với SSD. Điều này cũng giải thích nguyên nhân vì sao có nhiều kit RAM được bảo hành trọn đời, còn SSD thì chắc chẳng bao giờ có chuyện đó đâu.

Bạn không cần phải quá lo lắng về tuổi thọ của chip nhớ SSD đâu nhé

Dù vậy, cũng cần lưu ý rằng tuy SSD có tuổi thọ nhất định nhưng bạn cũng không nhất thiết phải quá lo lắng về việc chip nhớ SSD mà bạn đang xài bị hao mòn đâu nhé. Hầu hết SSD 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".

Tính năng này 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 từ năm này qua tháng nọ và khiến chúng mau hư hơn những "cell" còn lại. Khả năng cao là bạn sẽ ráp một bộ PC mới hoặc thay SSD với dung lượng lớn hơn hoặc tốc độ nhanh hơn trước khi SSD mà bạn đang xài bị "băng hà".

RAM vẫn có thể bị hư vì những nguyên nhân khác

Còn đối với RAM, mặc dù các mô-đun lưu dữ liệu sẽ ít bị hao mòn qua các lần đọc/ghi, chúng vẫn có khả năng bị "ngủm" chứ không phải là bất tử thật đâu nhé. Khác cái là nguyên nhân khiến RAM bị hỏng sẽ bắt nguồn từ những lý do khác, chẳng hạn như quá nhiệt, chập điện... vân vân.