Trong thời đại hiện nay, với sự tiến bộ không ngừng của công nghệ, tốc độ đọc và ghi dữ liệu của ổ đĩa SSD liên tục được cải thiện. Ngoài sự ưu việt về tốc độ, ổ đĩa SSD còn tiết kiệm năng lượng, có khả năng chống va đập và có kích thước nhỏ hơn so với HDD.
Tuy nhiên, không có gì hoàn hảo. Do dữ liệu được lưu trữ trong bộ nhớ flash điện tử, các ô nhớ sẽ trải qua quá trình hao mòn theo thời gian và trở nên ít hiệu quả hơn, làm giảm tuổi thọ của ổ đĩa. Vì vậy, bài viết này PCMag sẽ chia sẻ các yếu tố ảnh hưởng đến tuổi thọ của ổ đĩa SSD.
TBW là gì?
TBW (Terabytes Written) là một đơn vị đo lường phổ biến trong công nghệ ổ đĩa SSD để đo lượng dữ liệu có thể được ghi vào ổ đĩa trước khi nó trở nên không thể ghi được.
TBW thường được áp dụng để đánh giá tuổi thọ và sức chịu đựng của ổ đĩa SSD. Một ổ đĩa SSD có TBW cao thường có tuổi thọ và sức chịu đựng cao hơn.
DWPD là gì?
DWPD (Drive Writes Per Day) là một đơn vị đo lường thông thường được sử dụng trong công nghệ ổ đĩa SSD để đo lượng dữ liệu có thể được ghi vào ổ đĩa trong một ngày.
Đây là một chỉ số quan trọng được dùng để đánh giá tuổi thọ và độ bền của ổ đĩa SSD. Ví dụ, một ổ đĩa SSD có DWPD là 1 có thể ghi lượng dữ liệu tương đương với dung lượng của ổ đĩa đó một lần trong một ngày.
DWPD thường được các doanh nghiệp quan tâm nhiều hơn, trong khi đó, TBW là chỉ số mà người dùng thông thường cần lưu ý.
MTBF là gì?
MTBF (Mean Time Between Failures) là một chỉ số thống kê được áp dụng để ước tính thời gian trung bình giữa các sự cố hoặc lỗi của một thiết bị. Giá trị MTBF cao thường cho thấy thiết bị đó có khả năng hoạt động ổn định và ít gặp sự cố hơn.
Trong ngành công nghiệp ổ đĩa, MTBF thường được sử dụng để đánh giá hiệu suất của HDD. Tuy nhiên, nó cũng được áp dụng trong ổ đĩa SSD. Ví dụ, MTBF của ổ đĩa HDD thường là khoảng nửa triệu giờ, tương đương với khoảng 57 năm. Trong khi đó, MTBF của ổ đĩa SSD là khoảng 2,5 triệu giờ. Tuy nhiên, những con số này chỉ mang tính chất ước lượng và không có một công thức hoặc bằng chứng cụ thể để chứng minh.
Do đó, để đánh giá tuổi thọ của ổ đĩa SSD, chúng ta thường sử dụng TBW và DWPD.
Những yếu tố ảnh hưởng tới tuổi thọ của ổ cứng SSD
SSD hoạt động dựa trên công nghệ bộ nhớ flash, không sử dụng các đĩa quay như ổ cứng cơ học truyền thống, mà thay vào đó sử dụng bộ nhớ flash để lưu trữ dữ liệu.
Khi dữ liệu được ghi vào SSD, bộ điều khiển chuyển đổi dữ liệu thành các tín hiệu điện và lưu trữ vào các ô nhớ flash. Mỗi ô nhớ flash được chia thành các block, mỗi block chứa nhiều trang. Khi cần ghi dữ liệu, các trang trống trong block sẽ được sử dụng. Khi cần xóa dữ liệu, các trang đã sử dụng sẽ được xóa và trở thành trống.
Để đọc dữ liệu từ SSD, bộ điều khiển đọc các tín hiệu điện từ các ô nhớ flash và chuyển đổi thành dữ liệu. Các trang dữ liệu được đọc theo yêu cầu và trả về cho hệ thống.
Có ba yếu tố chính ảnh hưởng đến tuổi thọ của SSD: tuổi của SSD, TBW và DWPD.
Tuổi của SSD
Độ tuổi của ổ SSD có ảnh hưởng đến hiệu suất và độ bền của nó. Dù nhiều nhà sản xuất tự tin khẳng định sản phẩm của họ có thể hoạt động lên đến mười năm, thực tế này lại phụ thuộc vào mức độ sử dụng. Thường thì, tuổi thọ thực sự của ổ SSD không đạt được mốc 10 năm trong đa số trường hợp.
Terabytes Written theo thời gian
Độ bền của SSD được đo bằng Terabytes Written (TBW) và thường là 256TBW. Khi lượng dữ liệu ghi vượt mức TBW này, chất lượng của các cell nhớ bắt đầu suy giảm. Điều này làm tăng nguy cơ hỏng ổ cứng và mất dữ liệu. Vì vậy, khi đã sử dụng hết TBW khuyến nghị của SSD, việc thay thế bằng một ổ mới là cần thiết.+
Drive Writes Per Day
Một chỉ số DWPD cao hơn báo hiệu độ bền tăng lên cho ổ SSD. Do đó, trong quá trình lựa chọn SSD, việc xem xét DWPD giúp tạo sự cân đối giữa dung lượng lưu trữ và hiệu suất sử dụng.
Cách tính tuổi thọ ổ cứng SSD
Tuổi thọ của một ổ SSD được quyết định bởi TBW và DWPD. Do đó, việc đầu tiên là phải hiểu rõ về hai chỉ số này.
TBW
Thông thường, ổ SSD có dung lượng 512GB hoặc 1TB thường đi kèm với một giới hạn TBW là 300. Trái lại, các ổ cứng có dung lượng lớn hơn, như 2TB và 4TB, thì có giới hạn TBW tối đa lần lượt là 450 và 600.
DWPD
Ví dụ, nếu SSD của bạn có dung lượng 200GB, DWPD là 1, và được bảo hành trong 5 năm, điều này chỉ ra rằng bạn có thể ghi an toàn 200GB dữ liệu mỗi ngày trong suốt 5 năm mà không lo sợ hỏng hóc.
Dựa trên thông tin này, bạn có thể tính TBW cho SSD là 365,000GB (hay 365TB), tức là tổng dung lượng dữ liệu bạn có thể ghi trong thời gian bảo hành.
Tổng TBW sẽ là:
200*365*5= 365,000 GB, hay 365 TB writes
DWPD = TBW / (365 * Thời gian bảo hành (Years) * Dung lượng(TB) )
Sau khi xác định được TBW và DWPD, bạn có thể dễ dàng tính toán và đánh giá tuổi thọ dự kiến của ổ SSD thông qua công thức sau.
(Chu kỳ ghi * Dung lượng) / (Hệ số SSD * DWPD)
Ví dụ: ổ SSD Samsung 850 PRO loại TLC với sức chứa 1 TB. Được biết, ổ này có số lần ghi lại là 3000, dung lượng 1000GB, tỷ lệ dữ liệu SSD (tỷ lệ giữa dữ liệu thực được ghi so với dữ liệu ghi thực tế) là 5, và DWPD nằm trong khoảng 1500 đến 2000 GB. Khi sử dụng công thức đã nêu, ta có thể tính ra được độ bền của ổ đĩa SSD này.
(3000 * 1000)/(5 * 1750) = 342 năm
Cách kiểm tra TBW của ổ cứng SSD
Để xác định lượng TBW (TeraBytes Written) đã sử dụng trên ổ cứng của bạn, hãy tuân theo các bước dưới đây.
Bước 1: Tải xuống và cài đặt phần mềm CrystalDiskInfo .
Bước 2: Tiếp theo, khởi chạy phần mềm và quan sát phần Total Host Writes để xem số TBW mà ổ cứng SSD của bạn đã ghi qua, được biểu diễn bằng GB.
Độ bền của ổ cứng SSD
Sự bền bỉ của ổ cứng SSD được đánh giá qua số lần ghi (write cycles) mà nó có thể chịu đựng. Mỗi ổ SSD có một giới hạn số lần ghi cụ thể trước khi chất lượng lớp oxit trong các cell nhớ flash bắt đầu suy giảm, dẫn đến ảnh hưởng xấu đến hiệu suất làm việc của ổ.
Độ bền này còn được biết đến dưới cái tên là chu kỳ chương trình/xóa (program/erase cycles) hoặc chu kỳ P/E. Trong quá trình dữ liệu được ghi mới vào SSD, các khối dữ liệu hiện tại cần phải được xóa qua một quá trình sử dụng điện. Sự lặp đi lặp lại của chu kỳ P/E này dần làm mỏng lớp oxit trong các cell nhớ flash NAND, qua đó làm giảm khả năng lưu trữ và gây hao mòn.
Một vấn đề khác ảnh hưởng đến hiệu suất của SSD là hiện tượng khuếch đại ghi (write amplification), nơi mà số lần ghi thực sự cần thiết để lưu trữ dữ liệu được nhân đôi lên. Điều này không chỉ làm tăng số lần ghi mà còn có thể giảm ngắn tuổi thọ của SSD.
Tuổi thọ của ổ cứng SSD phụ thuộc vào loại cấu trúc cell nhớ mà nó sử dụng, bao gồm: SLC (Single Level Cell), MLC (Multiple Level Cell), và TLC (Triple Level Cell):
- Flash NAND SLC có khả năng chịu đựng từ 50,000 đến 100,000 chu kỳ ghi.
- Flash NAND MLC có thể chịu đựng lên đến 3,000 chu kỳ ghi. Phiên bản eMLC, hay MLC dành cho doanh nghiệp, có thể chịu đựng khoảng 10,000 chu kỳ ghi.
- Flash NAND TLC có tuổi thọ thấp hơn, chỉ từ 300 đến 1,000 chu kỳ ghi.
Những câu hỏi thường gặp (FAQ)
Có nên quan tâm đến TBW?
Dù TBW (TeraBytes Written) là một thước đo đáng giá để đánh giá độ bền của SSD, đa số người sử dụng máy tính cá nhân khó có thể sử dụng hết giới hạn TBW trong thời gian sử dụng thông thường của ổ đĩa.
Do đó, trừ khi công việc hàng ngày của bạn bao gồm việc ghi một lượng lớn dữ liệu quan trọng, vấn đề TBW không phải là điều cần quá lo ngại. Những ổ SSD có chỉ số TBW cao thường có giá thành cao hơn so với những ổ có chỉ số TBW thấp, mặc dù cả hai có thể có cùng sức chứa và tốc độ truyền dữ liệu.
Điều gì xảy ra sau khi ổ SSD ghi quá mức TBW của nó?
Khi một ổ SSD vượt quá giới hạn TBW của nó, điều này không đồng nghĩa với việc nó trở nên không thể sử dụng hoặc hỏng hóc ngay lập tức. Bạn vẫn có thể truy cập và đọc dữ liệu đã lưu trên đó, tuy nhiên, có thể sẽ gặp khó khăn trong việc ghi thêm dữ liệu mới.
Nhiều ổ đĩa còn được tích hợp công nghệ SMART, một tính năng thông minh giúp ngăn chặn việc ghi mới trên SSD khi nó đến gần giới hạn hỏng hóc, cho phép bạn chỉ đọc dữ liệu đã lưu và thực hiện việc chuyển dữ liệu đến một ổ đĩa SSD hoặc HDD khác.
