Nếu bạn đang mua ổ SSD hoặc sử dụng thẻ nhớ cho máy ảnh, có thể bạn sẽ gặp thuật ngữ “bộ nhớ flash”. Nhưng bộ nhớ flash là gì và nó hoạt động như thế nào? Chúng tôi sẽ giải thích.
Nguồn gốc của bộ nhớ Flash
Vào đầu những năm 1980, một nhóm kỹ sư tại Toshiba do Tiến sĩ Fujio Masuoka dẫn đầu đã phát minh ra một loại bộ nhớ bán dẫn không bay hơi mới gọi là bộ nhớ flash.
Bộ nhớ flash đại diện cho một bước đột phá vì nó cho phép ghi lại nhanh chóng và có thể lưu trữ dữ liệu mà không cần nguồn điện. Ở trạng thái rắn, nó không sử dụng các bộ phận chuyển động nên chắc chắn và bền bỉ, đồng thời cần ít năng lượng hơn để hoạt động so với các giải pháp đĩa từ thông thường. Yêu cầu năng lượng thấp hơn này—và kích thước nhỏ gọn của nó—làm cho bộ nhớ flash trở nên lý tưởng cho các thiết bị di động.
Theo Bảo tàng Lịch sử Máy tính, bộ nhớ Flash có tên như vậy do khả năng xóa dữ liệu nhanh chóng—trong “chớp nhoáng”. Các chip bộ nhớ trạng thái rắn không bay hơi, có thể xóa trước đây (chẳng hạn như EPROMS) mất vài phút (đôi khi lên đến 20 phút) để xóa trước khi có thể ghi lại. Chính tốc độ ghi, xóa và ghi lại này đã giúp bộ nhớ flash sau này trở thành một sự thay thế thiết thực cho đĩa mềm hoặc đĩa Zip ở dạng ổ USB và ổ cứng truyền thống ở dạng SSD.
Bộ nhớ Flash hoạt động như thế nào?
Bộ nhớ flash được tạo thành từ các bóng bán dẫn cổng nổi, lưu trữ các điện tử trên một cổng cách điện. Cổng được tích điện để giữ các electron và điện tích này có thể được sử dụng để biểu diễn dữ liệu. Bộ nhớ flash có thể bị xóa và ghi lại vì các electron có thể được loại bỏ khỏi cổng nổi, giúp đặt lại bóng bán dẫn về trạng thái ban đầu. Điều này được thực hiện bằng cách gửi một điện tích qua bóng bán dẫn, bóng bán dẫn này sẽ giải phóng các electron khỏi cổng.
Bộ nhớ flash có ba định dạng cơ bản: NOR, NAND (được đặt tên theo loại cổng logic) và EEPROM. Ngày nay, hầu hết bộ nhớ flash là loại NAND vì nó rẻ nhất và thường sử dụng ít năng lượng hơn các loại khác.
Các loại thẻ nhớ flash
Các nhà sản xuất điện tử sử dụng bộ nhớ flash trong nhiều ứng dụng, bao gồm lưu trữ điện thoại thông minh, ổ USB và ổ đĩa thể rắn (SSD). SSD đang ngày càng trở nên phổ biến để thay thế cho ổ cứng truyền thống. SSD nhanh hơn, bền hơn và sử dụng ít năng lượng hơn so với ổ cứng đĩa quay.
Trong suốt những năm 1990 và 2000, chủ sở hữu máy tính thông thường sử dụng bộ nhớ flash thường xuyên nhất ở dạng thẻ nhớ flash có thể tháo rời, thường được lắp vào máy ảnh kỹ thuật số và PDA. Dưới đây là một số dạng thẻ nhớ flash chính—bao gồm thời điểm chúng được giới thiệu và dung lượng tối đa của chúng:
- CompactFlash: Được giới thiệu vào năm 1994 bởi SanDisk. Có dung lượng lên tới 512GB, sau này được mở rộng với CF 5.0.
- Truyền thông thông minh: Được giới thiệu vào năm 1995 bởi Toshiba. Dung lượng tối đa là 128MB.
- Thẻ đa phương tiện (MMC): Được giới thiệu vào năm 1997 bởi SanDisk và Siemens. Có dung lượng lên tới 512GB.
- Thẻ nhớ: Được giới thiệu vào năm 1998 bởi Sony. Có dung lượng lên tới 128MB.
- Kỹ thuật số an toàn (SD): Được giới thiệu vào năm 1999 bởi SanDisk. Hỗ trợ tối đa 2 GB, các định dạng mở rộng hỗ trợ lý thuyết lên tới 128 TB.
- xD-Thẻ ảnh: Được giới thiệu vào năm 2002 bởi Olympus và Fujifilm. Có dung lượng lên đến 2GB.
- Thẻ XQD: Được giới thiệu vào năm 2011 bởi Sony. Có sẵn với dung lượng dữ liệu lên tới 4TB.
- CFExpress: Được giới thiệu vào năm 2017 bởi Hiệp hội CompactFlash. Có dung lượng lên tới 4TB.
Một số loại thẻ nhớ này đã được mở rộng với các tiêu chuẩn mới để hỗ trợ dung lượng cao hơn theo thời gian, chẳng hạn như SDHC, SDXC và MemoryStick Pro. Một số định dạng thẻ nhớ flash cũng đã được xuất xưởng với nhiều kích cỡ, chẳng hạn như miniSD và microSD, vẫn tương thích với nhau thông qua việc sử dụng bộ điều hợp.
Tuổi thọ bộ nhớ flash
Tuyệt vời như bộ nhớ flash, nó không có tuổi thọ vô hạn. Trên thực tế, nó chỉ có thể được ghi vào một số lần nhất định trước khi nó bị lỗi. Tuy nhiên, trong các thiết bị flash hiện đại, số lượng chu kỳ ghi khá lớn.
Theo Câu hỏi thường gặp về Hiệp hội SD, tuổi thọ thông thường của thẻ SD dành cho người tiêu dùng là khoảng 10 năm. Tuy nhiên, điều này có thể khác nhau tùy thuộc vào chất lượng của thẻ và các điều kiện sử dụng thẻ.
SSD thường tồn tại lâu hơn thẻ nhớ flash vì chúng được thiết kế để sử dụng liên tục, cường độ cao hơn. Khi mua ổ SSD, hãy tìm số “TBW” hoặc “terbabytes được viết”. Con số cao hơn có nghĩa là ổ đĩa có thể chịu được nhiều dữ liệu hơn được ghi vào nó theo thời gian và nó thường sẽ tồn tại lâu hơn. Nếu bạn là người dùng máy tính gia đình thông thường, bạn không cần phải lo lắng về việc ổ SSD bị hỏng do ghi quá nhiều. Nhưng SSD đôi khi bị lỗi ngẫu nhiên, vì vậy hãy nhớ luôn sao lưu. Giữ an toàn ra khỏi đó!