Lịch sử phát triển của ổ cứng thể rắn (SSD)

Những năm gần đây, giới công nghệ bắt đầu tập trung chú ý tới những chiếc ổ cứng lưu trữ dữ liệu thể rắn (SSD) sử dụng các chip nhớ để chứa thông tin thay vì cách đọc ghi từ đĩa từ như ổ cứng truyền thống (HDD). SSD có ưu điểm hơn hẳn HDD ở tốc độ đọc ghi dữ liệu và khả năng chống sốc nên tạo ra hiệu năng sử dụng cao hơn hẳn trên các thiết bị cần xử lý nhanh cũng như thiết bị di động.

 

Liệu bạn có bao giờ tự hỏi những chiếc SSD được làm ra từ bao giờ? Có phải mới gần đây các nhà sản xuất mới nghiên cứu ra nó không? Câu trả lời là không. Ổ cứng thể rắn đã có lịch sử phát triển lên tới 35 năm, được ứng dụng trong nhiều máy chủ có tốc độ xử lý dữ liệu cao trước khi được bán phổ biến trên thị trường với mức giá thấp hơn nhiều lần do những bước phát triển vượt bậc của công nghệ.

 

 

Vào năm 1976, Dataram đã giới thiệu chiếc ổ cứng thể rắn đầu tiên trên thế giới có tên là Bulk Core. Sản phẩm này gồm có 8 bo mạch chứa chip nhớ, dung lượng mỗi bo mạch là 256KB đựng trong một case kim loại rộng 19 inch cao 15,75 inch. Tổng dung lượng bộ nhớ mà nó có thể cung cấp là 2MB, một con số thuộc hàng cao vào thời điểm đó. Tốc độ truy cập dữ liệu là từ 0,75 đến 2 ms (milli giây), phụ thuộc vào bo mạch điều khiển (ngày nay một chiếc SSD bình thường có tốc độ truy cập khoảng 0,06 ms). Bạn có thể tìm được Bulk Core trong một vài chiếc máy DEC PDP 11 hoặc Data General Nova.

 

Giá của Bulk Core (bao gồm 8 bo mạch 256KB gắn các chip nhớ và bo mạch điều khiển) là 9700 USD. Nếu so sánh giá trị tiền vào năm 1977 với thời điểm hiện nay thì 9.700 USD tương đương khoảng 36.317 USD. Như vậy, bạn sẽ phải bỏ ra khoảng 152 tỉ USD để có 1TB dữ liệu chứa trong SSD, thật là một con số khổng lồ. Giá của ổ cứng thể rắn 1TB ngày nay chỉ khoảng 1.100 USD.

 

 

 

Đó là chiếc STC 4305 - đối thủ cạnh tranh của IBM 2305 trên thị trường lưu trữ dữ liệu dành cho một trung tâm lớn. Tổng dung lượng mà chiếc SSD to đùng này cung cấp cho người dùng là 45MB. Bạn sẽ phải tốn 400.000 USD (tương đương 1,5 triệu USD ngày nay) cho hệ thống lưu trữ dữ liệu này. Nghe thì có vẻ đắt, nhưng vào năm 1978, nó có hiệu năng tương đương sản phẩm “drum storage” của IBM mà giá chỉ bằng phân nửa.

 

 

Chính thức ra mắt năm 1982 với dung lượng 128KB và giá là 895 USD. Apple II Bubble Memory thực tế được sản xuất dựa trên công nghệ chip nhớ không bị xoá khi tắt nguồn của Intel, có tên là 7110 ra mắt năm 1979.

 

Đây là sản phẩm của công ty Axlon dành cho máy tính cá nhân như Apple II và Atari 800 ra mắt năm 1982. RAM Disk có giá là 1.395 USD cung cấp dung lượng 320KB dùng để chứa dữ liệu. Không giống như Bubble Memory, RAM Disk sử dụng chip nhớ bình thường nên nó dùng nguồn phụ để duy trì dữ liệu được lưu trữ (ở đây là 3 cục pin sạc được).

 

 

 

Sử dụng các chip nhớ bình thường như RAM và hệ thống bus có tên S-100 (phát triển bởi Altair 8800 năm 1975) để kiểm soát dữ liệu. Các sản phẩm kiểu này khá phổ biến vào những năm 80, một chiếc tiêu biểu là RAM DISC của SD System, có dung lượng 256KB, giá 800 USD.

 

Có rất nhiều SSD sử dụng chip nhớ truyền thống với cái giá cực cao và dung lượng lưu trữ chỉ quanh quẩn 300KB đổ lại. Và rồi công nghệ phát triển, bộ nhớ flash ra đời cũng kéo theo sự phát triển của ổ cứng thể rắn.

 

 

Năm 1988 một công ty máy tính nhỏ có tên Digipro giới thiệu một nguyên mẫu ổ cứng thể rắn dùng bộ nhớ flash và nó nhanh chóng được ứng dụng ở rất nhiều máy tính của hãng IBM. Kể từ đó dung lượng của SSD kiểu này (thường gọi là Flashdisk) tăng nhanh hơn hẳn so với thời kỳ trước. Năm 1990 đã có các mức là 2MB, 4MB, 6MB và 8MB, giá của phiên bản cao cấp là 5.000 USD.

 

Mặc dù được ứng dụng khá sớm nhưng phải tới năm 1995 mới có chiếc Flashdisk đầu tiên được bán ra thị trường phổ thông bởi một công ty Israel tên là M-System (họ đã nghiên cứu ra mẫu SSD này từ năm 1989 nhưng không vội công bố).

 

 

Mặc dù có khá nhiều ưu điểm vượt trội nhưng giá thành của bộ nhớ flash vẫn còn rất cao vào thời điểm những năm 1990 nên SSD trong thời gian đó chủ yếu vẫn dùng công nghệ chip nhớ RAM cũ với nguồn phụ kèm theo HDD để backup khi gặp sự cố. Vào thởi điểm này, dung lượng ổ cứng thể rắn tăng đáng kể, đi kèm với giảm trọng lượng. Ví dụ như ổ EZ5x và ESE50 có kích thước chuẩn 5,25 inch, dung lượng từ 120MB (40.000 $) tới 1GB (135.000 $) – đó là hai sản phẩm của DEC, người thiết kế là Tony Stark.

 

Quay trở lại với SSD dùng bộ nhớ flash đầu tiên được bán ra thị trường của công ty M-System đã nói ở trên. Nó có tên là FFD 350 (FFD là viết tắt của Fast Flash Disk), chiếc ổ này có kích thước nhỏ theo chuẩn 3,5 inch ngày nay vẫn dùng, sử dụng giao tiếp SCSI, dung lượng từ 16MB tới 896MB. Có thể nói đây là sản phẩm có tính cách mạng với kích thước nhỏ, dung lượng cao và tốc độ truy cập nhanh.

 

 

Mấu chốt của sự phát triển của SSD chính là giá thành của bộ nhớ flash càng ngày càng rẻ. Vào năm 2003, Transcend giới thiệu mẫu ổ cứng thể rắn dạng PATA đầu tiên với giao tiếp IDE 40 (hoặc 44) chân với dung lượng từ 16MB tới 512MB. Giá của những ổ này rẻ hơn rất nhiều so với SSD thời kỳ trước, chỉ từ 50 USD.

 

 

 

Năm 2006 Samsung cho ra mắt SSD dung lượng 32GB, kích thước theo chuẩn 2,5 inch với giao tiếp PATA giá 699$ hoàn toàn có khả năng thay thế HDD ở máy tính cá nhân. Tiếp đó năm 2007 SanDisk cũng giới thiệu một sản phẩm cùng kích thước và dung lượng như trên nhưng dùng giao tiếp SATA mới. Kể từ đây cuộc chạy đua giữa các nhà sản xuất ổ cứng thể rắn dành cho phân khúc phổ thông bắt đầu tỏ ra gay cấn với giá thành càng lúc càng giảm và dung lượng càng ngày càng cao khiến cho SSD tiếp cận gần hơn với người dùng cuối.

 

 

Giờ đây những chiếc SSD thực sự đã trong tầm tay nhiều người sử dụng máy tính với mức giá không quá cao với dung lượng vừa phải. Bạn có thể lựa chọn nó để thay thế HDD làm ổ cài hệ điều hành để có thể cải thiện tốc độ xử lý dữ liệu, tăng hiệu năng tổng thể hoặc sử dụng làm ổ cứng ngoài để sao chép dữ liệu một cách nhanh chóng. Có rất nhiều thương hiệu uy tín cho bạn lựa chọn như Intel, Samsung, SanDisk, OCZ, Corsair... Những SSD được ưa chuộng có dung lượng vào khoảng 160 – 320GB giá từ 320$ đổ xuống với tốc độ đọc ghi là 270 MBps – nhanh hơn hẳn HDD thông thường.

 

 

Trong tương lai không xa, rất có thể SSD sẽ trở thành ổ cứng chính trong các loại máy tính bởi tốc độ đọc ghi cực cao của nó và bộ nhớ flash đang ngày càng rẻ hơn nữa. Khi đó HDD có lẽ sẽ chỉ còn được dùng để làm thiết bị lưu trữ dữ liệu dự phòng dùng để back up khi hệ thống gặp sự cố.