Bạn đã hiểu hết về các loại ổ cứng phổ biến HDD và SSD chưa?

Ổ cứng là nơi lưu trữ của mọi chiếc máy tính, ảnh hưởng trực tiếp đến tốc độ khởi động và xử lý dữ liệu. Hiện nay, HDD và SSD là hai dòng ổ cứng được sử dụng phổ biến nhất, nhưng không phải ai cũng thực sự hiểu rõ điểm khác biệt giữa chúng. Trong bài viết này, Nguyễn Công PC sẽ giúp bạn nắm rõ đặc tính, ưu nhược điểm và cách chọn ổ cứng tối ưu cho nhu cầu cá nhân.

Các loại ổ cứng phổ biến hiện nay

Trong thế giới công nghệ hiện đại, việc lưu trữ dữ liệu là một nhu cầu thiết yếu. Hai loại ổ cứng phổ biến nhất được sử dụng trong máy tính cá nhân, máy tính xách tay và các thiết bị lưu trữ khác là ổ đĩa cứng (HDD) và ổ đĩa thể rắn (SSD).

Ổ cứng HDD là loại lưu trữ truyền thống sử dụng đĩa quay để ghi dữ liệu.

1. Ổ đĩa cứng (HDD - Hard Disk Drive)

HDD là loại ổ cứng truyền thống, đã tồn tại trong nhiều thập kỷ. Dữ liệu được lưu trữ trên các đĩa từ quay với tốc độ cao. Một đầu đọc/ghi sẽ di chuyển trên bề mặt đĩa để truy cập và sửa đổi dữ liệu.

Đặc điểm chính

• Dung lượng lớn, giá thành rẻ: Đây là ưu điểm lớn nhất của HDD. Người dùng có thể dễ dàng sở hữu ổ cứng có dung lượng vài Terabyte (TB) với chi phí tương đối thấp.

• Tốc độ đọc/ghi chậm hơn: Do phải chờ đĩa quay đến đúng vị trí và đầu đọc di chuyển, tốc độ truy xuất dữ liệu của HDD chậm hơn đáng kể so với SSD. Tốc độ quay phổ biến của HDD là 5400 RPM (vòng/phút) hoặc 7200 RPM.

HDD thường có dung lượng lớn với chi phí rẻ hơn so với SSD.

• Độ bền cơ học thấp hơn: Vì có các bộ phận chuyển động, HDD nhạy cảm hơn với các tác động vật lý như va đập, có thể dẫn đến hỏng hóc và mất dữ liệu.

• Tiêu thụ nhiều điện năng và gây tiếng ồn: Hoạt động quay của đĩa từ tiêu tốn nhiều năng lượng hơn và tạo ra tiếng ồn khi hoạt động.

Phù hợp với:

• Lưu trữ lượng lớn dữ liệu như phim, ảnh, nhạc, tài liệu ít truy cập thường xuyên.

• Người dùng có ngân sách hạn hẹp.

2. Ổ đĩa thể rắn (SSD - Solid State Drive)

SSD là công nghệ lưu trữ mới hơn, sử dụng các chip nhớ flash (tương tự như trong USB) để lưu trữ dữ liệu. Vì không có bộ phận chuyển động, SSD mang lại nhiều ưu điểm vượt trội về hiệu suất.

Ổ cứng SSD sử dụng chip nhớ flash để lưu trữ dữ liệu thay vì đĩa từ.

Đặc điểm chính:

• Tốc độ vượt trội: SSD có tốc độ đọc/ghi dữ liệu nhanh hơn gấp nhiều lần so với HDD, giúp khởi động hệ điều hành, mở ứng dụng và sao chép dữ liệu gần như tức thì.

• Độ bền cao: Do không có các bộ phận cơ học, SSD có khả năng chống sốc tốt hơn, hoạt động ổn định và bền bỉ hơn.

SSD có tốc độ truy xuất dữ liệu nhanh hơn nhiều so với HDD.

• Hoạt động êm ái, mát mẻ và tiết kiệm năng lượng: SSD không gây ra tiếng ồn, tỏa nhiệt ít hơn và tiêu thụ ít điện năng hơn, giúp kéo dài thời gian sử dụng pin cho laptop.

• Giá thành cao hơn: So với HDD ở cùng mức dung lượng, SSD có giá thành cao hơn đáng kể.

Các loại SSD phổ biến:

• SSD 2.5 inch SATA: Đây là loại SSD có kích thước tương đương với ổ cứng HDD 2.5 inch của laptop, sử dụng chuẩn kết nối SATA 3. Loại này dễ dàng tương thích và nâng cấp cho hầu hết các máy tính để bàn và laptop cũ. Tốc độ của nó bị giới hạn bởi chuẩn SATA, thường vào khoảng 550 MB/s.

Nhờ không có bộ phận chuyển động, SSD hoạt động êm và bền hơn.

• SSD M.2 SATA: Có kích thước nhỏ gọn dạng một thanh kẹo cao su, được cắm trực tiếp vào khe M.2 trên bo mạch chủ. Dù có kích thước khác biệt, tốc độ của SSD M.2 SATA vẫn tương đương với SSD 2.5 inch SATA.

• SSD M.2 NVMe (PCIe): Đây là dòng SSD cao cấp nhất hiện nay. Cũng sử dụng khe cắm M.2 nhưng giao tiếp qua chuẩn NVMe (Non-Volatile Memory Express) trên nền tảng PCIe (Peripheral Component Interconnect Express). Điều này cho phép tốc độ đọc/ghi vượt xa giới hạn của chuẩn SATA, có thể đạt tới 3,500 MB/s hoặc thậm chí cao hơn với các thế hệ mới.

SSD thích hợp cho người dùng cần tốc độ cao và hiệu năng ổn định

Phù hợp với:

• Cài đặt hệ điều hành và các phần mềm, ứng dụng để tăng tốc độ khởi động và hoạt động.

• Game thủ, nhà thiết kế đồ họa, dựng phim và những người cần xử lý các tệp tin lớn.

SSD Khủng : Samsung 860 Evo 4Tb

Ưu điểm và hạn chế của hai loại ổ cứng

Các loại NAND Flash của SSD

1. SLC (Single-Level Cell)

Cấu trúc: Mỗi ô nhớ chỉ lưu trữ 1 bit dữ liệu (giá trị 0 hoặc 1).

Ưu điểm:

• Tốc độ cao nhất: Việc đọc/ghi 1 bit trên mỗi ô nhớ rất nhanh và đơn giản, mang lại hiệu suất vượt trội và độ trễ thấp nhất.
• Độ bền cao nhất: SLC có tuổi thọ cao nhất, chịu được khoảng 90,000 đến 100,000 chu kỳ ghi/xóa (P/E cycles) trên mỗi ô nhớ.
• Độ chính xác cao: Ít xảy ra lỗi dữ liệu nhất.

Ổ cứng SSD phổ biến trong laptop hiện đại nhờ kích thước gọn nhẹ.

Nhược điểm:

• Giá thành cực kỳ đắt đỏ: Do mật độ lưu trữ thấp, chi phí sản xuất trên mỗi gigabyte rất cao.
• Dung lượng thấp: Khó sản xuất các ổ SSD SLC có dung lượng lớn.

Ứng dụng: Chủ yếu được sử dụng trong môi trường doanh nghiệp, máy chủ, hệ thống công nghiệp đòi hỏi độ tin cậy và hiệu suất cao nhất.

2. MLC (Multi-Level Cell) 

Cấu trúc: Mỗi ô nhớ lưu trữ 2 bit dữ liệu.

Ưu điểm:

• Dung lượng cao hơn SLC: Mật độ lưu trữ gấp đôi so với SLC.
• Giá thành hợp lý hơn: Chi phí sản xuất rẻ hơn SLC.
• Hiệu suất tốt: Vẫn mang lại tốc độ và độ bền tốt cho phần lớn người dùng cao cấp và chuyên nghiệp.

SSD tiêu thụ ít điện năng hơn, giúp tăng thời lượng pin cho laptop.

Nhược điểm: Tốc độ và độ bền thấp hơn SLC: Tuổi thọ của MLC vào khoảng 3,000 đến 10,000 chu kỳ ghi/xóa.

Ứng dụng: Từng là lựa chọn phổ biến cho người dùng cá nhân cao cấp và doanh nghiệp nhỏ, nhưng hiện nay đang dần bị thay thế bởi TLC và QLC công nghệ mới.

3. TLC (Triple-Level Cell) 

Cấu trúc: Mỗi ô nhớ lưu trữ 3 bit dữ liệu.

Ưu điểm:

• Giá thành rẻ: Chi phí sản xuất thấp, giúp tạo ra các ổ SSD dung lượng lớn với giá cả phải chăng.
• Dung lượng cao: Mật độ lưu trữ cao hơn MLC, cho phép sản xuất SSD dung lượng lớn một cách dễ dàng.

Nhiều người dùng chọn kết hợp cả HDD và SSD để tận dụng ưu điểm của từng loại.

Nhược điểm:

• Độ bền thấp hơn: Tuổi thọ của TLC chỉ khoảng 500 đến 3,000 chu kỳ ghi/xóa.
• Tốc độ ghi chậm hơn: Tốc độ ghi gốc của TLC chậm hơn SLC và MLC. Tuy nhiên, các nhà sản xuất thường sử dụng bộ đệm (cache) SLC để tăng tốc độ ghi trong các tác vụ thông thường.

Ứng dụng: Là loại NAND Flash phổ biến nhất trong các ổ SSD dành cho người tiêu dùng phổ thông, từ laptop, máy tính để bàn cho đến các thiết bị chơi game.

4. QLC (Quad-Level Cell) - Tối Ưu Cho Dung Lượng Lớn

Cấu trúc: Mỗi ô nhớ lưu trữ 4 bit dữ liệu.

Ưu điểm: Dung lượng cực lớn, giá rẻ: Cho phép sản xuất các ổ SSD có dung lượng rất cao với chi phí thấp nhất, cạnh tranh trực tiếp với ổ cứng HDD về giá trên mỗi GB.

Khi cài hệ điều hành trên SSD, máy tính khởi động nhanh hơn rõ rệt.

Nhược điểm:

• Độ bền thấp nhất: Có tuổi thọ chu kỳ ghi/xóa thấp nhất, thường dưới 1,000.
• Hiệu suất ghi thấp hơn: Tốc độ ghi có thể giảm đáng kể khi bộ đệm cache bị đầy, đặc biệt khi sao chép các tệp tin cực lớn.

Ứng dụng: Phù hợp nhất cho các nhu cầu lưu trữ dữ liệu lớn, ít ghi xóa (read-intensive) như lưu game, phim, ảnh. Không lý tưởng để làm ổ cài hệ điều hành và phần mềm cho người dùng có nhu cầu ghi dữ liệu liên tục.

5. PLC (Penta-Level Cell)

Cấu trúc: Mỗi ô nhớ lưu trữ 5 bit dữ liệu.

Hiện trạng: PLC vẫn đang trong giai đoạn nghiên cứu và phát triển. Nó hứa hẹn sẽ mang lại các ổ SSD có dung lượng khổng lồ với giá thành còn rẻ hơn nữa, nhưng cũng đối mặt với thách thức lớn về độ bền và hiệu suất.

Sự khác biệt giữa HDD và SSD thể hiện rõ nhất ở tốc độ và độ bền sử dụng.

3D NAND Flash là gì?

3D NAND Flash là một loại bộ nhớ flash (công nghệ nền tảng của ổ cứng SSD) trong đó các ô nhớ (memory cells) được xếp chồng lên nhau theo chiều dọc thành nhiều lớp. Đây là một bước đột phá so với công nghệ 2D NAND truyền thống, nơi các ô nhớ chỉ được sắp xếp trên một mặt phẳng duy nhất.

SSD M.2 là gì?

SSD M.2 là một loại ổ cứng thể rắn (SSD) có hình dạng một thanh mỏng, nhỏ gọn, trông tương tự như một thanh RAM. Nó được thiết kế để cắm trực tiếp vào khe cắm M.2 trên bo mạch chủ (mainboard) của máy tính.

SSD hoạt động dựa trên công nghệ bộ nhớ bán dẫn nên truy cập dữ liệu nhanh hơn.

Điểm khác biệt lớn nhất của M.2 so với các ổ SSD 2.5 inch truyền thống là nó loại bỏ hoàn toàn dây cáp dữ liệu và dây nguồn rườm rà, giúp không gian bên trong máy tính gọn gàng hơn và tối ưu luồng khí. Ban đầu, chuẩn này có tên là NGFF (Next Generation Form Factor - Kiểu dáng thế hệ mới) trước khi được đổi tên thành M.2.

Những điểm nổi bật của SSD M.2

1. SSD M.2 SATA

• Giao thức: Sử dụng giao thức truyền dữ liệu SATA (Serial ATA).

• Tốc độ: Bị giới hạn bởi băng thông của chuẩn SATA III, tức là tốc độ đọc/ghi tuần tự tối đa chỉ khoảng 550 MB/s.

• Nhận diện: Thường có 2 rãnh cắt ở chân cắm (chuẩn B+M Key).

SSD giúp máy tính khởi động và mở ứng dụng gần như tức thì.

• Đánh giá: Về cơ bản, đây là một ổ SSD SATA 2.5 inch được thu nhỏ lại thành dạng thanh. Ưu điểm của nó là nhỏ gọn, nhưng tốc độ không có sự đột phá so với SSD SATA 2.5 inch. Đây là lựa chọn nâng cấp hợp lý cho các máy tính cũ hơn hoặc khi người dùng có ngân sách hạn chế.

2. SSD M.2 NVMe (PCIe)

• Giao thức: Sử dụng giao thức NVMe (Non-Volatile Memory Express), được thiết kế đặc biệt cho SSD và chạy trên làn PCI Express (PCIe) tốc độ cao.

• Tốc độ: Vượt trội hoàn toàn so với chuẩn SATA. Tốc độ đọc/ghi có thể đạt từ 1.500 MB/s đến hơn 7.000 MB/s, tùy thuộc vào thế hệ PCIe (Gen 3, Gen 4, Gen 5).

SSD không phát ra tiếng ồn khi hoạt động, tạo cảm giác êm ái và mượt mà.

• • PCIe 3.0: Tốc độ phổ biến lên tới ~3.500 MB/s.

  • PCIe 4.0: Tốc độ phổ biến lên tới ~7.000 MB/s.

• Nhận diện: Thường chỉ có 1 rãnh cắt ở chân cắm (chuẩn M Key).

• Đánh giá: Đây là chuẩn SSD cao cấp và mạnh mẽ nhất hiện nay. Nó giao tiếp trực tiếp với CPU thông qua làn PCIe, giảm thiểu độ trễ và mang lại hiệu suất tối đa. Đây là lựa chọn lý tưởng để cài đặt hệ điều hành, phần mềm nặng và chơi game.

Vì sao SSD rất quan trọng với máy tính hiện nay

Kết luận

Việc hiểu rõ sự khác biệt giữa HDD và SSD giúp bạn đưa ra lựa chọn chính xác khi nâng cấp hoặc mua mới máy tính. HDD phù hợp cho nhu cầu lưu trữ dung lượng lớn với chi phí tiết kiệm, trong khi SSD mang lại tốc độ vượt trội và độ bền cao. Tùy vào mục đích sử dụng, bạn có thể kết hợp cả hai loại ổ để tối ưu hiệu suất và không gian lưu trữ. Cùng Nguyễn Công PC khám phá thêm nhiều thông tin về máy tính, linh kiện để xây dựng bộ máy của bạn tối ưu nhất.