Tại sao lại có thẻ nhớ dung lượng "không chuẩn" như 80GB, 320GB....

VNZ-NEWS
Vn-Z.vn Ngày 20 tháng 10 năm 2022, Trong thời gian dài trước đây, dung lượng của thẻ nhớ thường là bậc N của 2 như 2GB, 4GB, 8GB, 16GB ... Nhưng sau khi thẻ nhớ dạng CFast, XQD, CFexpress xuất hiện, các thẻ nhớ có dung lượng như 80GB, 120GB, 240GB hoặc thẻ nhớ có dung lượng 325GB ... có thông số kỹ thuật không theo tiêu chuẩn trên thị trường. Tại sao nhà sản xuất lại phát hành những sản phẩm có dung lượng " không chuẩn" này ?

CFexpress-tdungluong.jpg



Theo nguyên lý cơ bản cả thẻ nhớ và ổ đĩa thể rắn SSD đều sử dụng các hạt bộ nhớ flash (NAND Flash) làm phương tiện lưu trữ , bản thân các hạt bộ nhớ flash có giới hạn về số lần chúng có thể bị xóa (tức là tuổi thọ ghi). Để cân bằng mức độ mài mòn của các khối (block) khác nhau của các hạt bộ nhớ flash và kéo dài tuổi thọ, cần phải có một số không gian dành riêng - đây là lớp đầu tiên của không gian OP (In inherit OP).

Hầu hết tất cả các thẻ nhớ và ổ cứng thể rắn sẽ có sự chênh lệch về dung lượng do không gian OP bậc 1. Dung lượng có thể sử dụng của thẻ nhớ 128GB là khoảng 118GB và dung lượng sử dụng được của thẻ nhớ 512GB là khoảng 474GB ... Sự khác biệt này không phải là giá trị cố định, nhưng nhìn chung nó sẽ vào khoảng 7%. Có thể vì đĩa cứng cơ học cũng sẽ có sự chênh lệch khoảng 7% do 1 kilobyte= 1024 byte, 1 Megabyte = 1024 kilobyte1 Gigabyte = 1024 megabyte,... Để tính được ra các con số này, các nhà phân tích đã sử dụng lũy thừa cơ số 2 để tính toán cho các công thức này. Các nhà sản xuất sẽ không thay đổi dung lượng đã đánh dấu của sản phẩm vì lớp không gian OP đầu tiên - vì vậy, lớp đầu tiên không gian OP là sự tồn tại của 80GB, 120GB, 240GB không thể giải thích tại sao có những sản phẩm có dung lượng danh nghĩa.
Có thể ví dụ trường hợp một ổ cứng 1TB theo lý thuyết sẽ lưu trữ 1.000.000.000.000 byte. Trong thực tế khi các hãng dùng hệ nhị phân để tính, người ta sẽ lấy số trên chia cho 1024, sẽ được 976.562.500KB. Lại tiếp tục chia cho 1024 thì sẽ được 953.674MB. Chia lần nữa cho 1024 và chúng ta sẽ có thực tế là 931,32GB. Tức là dung lượng có thể sử dụng của ổ cứng cơ 1TB hiển thị trong hệ điều hành là khoảng 931GB.

Không gian dự trữ không chỉ là tuổi thọ, kích thước của không gian lưu trữ cũng ảnh hưởng đến hiệu suất lưu trữ (đặc biệt là đọc và ghi ngẫu nhiên , dung lượng khả dụng thấp). Do đó, một số nhà sản xuất sẽ lấy một phần công suất còn lại - đây là lớp thứ hai của không gian OP (Factory-set). Vì thiếu một số dung lượng, các nhà sản xuất phải điều chỉnh dung lượng danh nghĩa: do đó 120GB dung lượng gốc là 128GB, 240GB có nguồn gốc từ 256GB, và 500GB và 480GB có nguồn gốc từ 512GB.

* Ngoài ra còn có một không gian OP cấp 3 trên SSD

Có thể kết luận như sau: Vì không gian OP của lớp thứ hai, có những sản phẩm có dung lượng "phi tiêu chuẩn" như 120GB, 240GB, 480GB. Cho dù đó là dung lượng tiêu chuẩn như 64GB, 128GB và 256GB hoặc dung lượng không chuẩn như 120GB, 240GB và 480GB, sẽ có sự khác biệt giữa dung lượng danh nghĩa và dung lượng thực tế có sẵn do dung tích OP bậc 1.

Ngoài yếu tố trên đây thì còn có yếu tố khác khiến nhà sản xuất phải đưa ra các thẻ nhớ có dung lượng không chuẩn ?

Hướng phát triển chính của công nghệ bộ nhớ flash là mật độ cao hơn nhưng giá ngày càng tốt hơn. Với hướng lý do phát triển chính này thì tốc độ và tuổi thọ thực sự chỉ được xếp thứ hai. Từ SLC, MLC cho đến TLC và QLC hiện tại, dung lượng lớn hơn và giá thành thấp hơn nhưng cũng kéo theo vấn đề “tụt tốc độ” - khi ghi nhiều dữ liệu liên tục, tốc độ ghi sẽ tụt dốc không phanh. Rõ ràng, tốc độ danh nghĩa của thẻ nhớ vượt quá 1000MB / s và kết quả là không thể ghi liên tục video 2600Mbps (325MB / s), do tốc độ giảm.

Để giải quyết vấn đề này, một số nhà sản xuất thẻ nhớ sử dụng phương pháp làm việc gọi là "full-disk pSLC" (p = pseudo, có nghĩa là giả / sai, còn được dịch là "SLC mô phỏng"), tức là đặt TLC chính thống hiện nay. Hạt flash được sử dụng như hạt SLC, điều này làm tăng gấp đôi tốc độ ghi, hầu như không có vấn đề "drop", nhưng chi phí bằng 1/3 dung lượng có thể sử dụng.

TLC-vs-pSLC.jpg

Grade-Nand.jpg

SLC-MLC-TLC-QLC.webp

SLC là viết tắt của Single Level Cell và biểu thị một bit dữ liệu duy nhất được lưu trữ trong mỗi cell. Do chỉ lưu trữ một bit và hình dạng chế tạo lớn hơn của cell SLC NAND nên chúng vốn có độ tin cậy cao hơn bất kỳ flash NAND nào khác.

pSLC là viết tắt của Pseudo Single Level Cell và là một thành phần NAND MLC (Multi Level Cell) chỉ sử dụng trạng thái trên và dưới của cell. Thoạt nhìn, điều này có vẻ tương đương với SLC, nhưng kiến trúc MLC và độ rộng dấu vết tốt hơn của MLC NAND có nhiều vấn đề hơn như mất điện không mong muốn, nhiễu đọc, hỏng dữ liệu và lưu giữ dữ liệu cần được xem xét.

VD:
Sản phẩm 1: Sử dụng bộ nhớ flash TLC 256GB, dung lượng danh định của sản phẩm là 80GB, dung lượng sử dụng thực tế chỉ khoảng 74,4GB.
Sản phẩm 2: Sử dụng bộ nhớ flash TLC 512GB, dung lượng danh định của sản phẩm là 160GB và dung lượng sử dụng thực tế là 148GB.
Sản phẩm 3: Sử dụng các hạt bộ nhớ flash TLC 1TB, dung lượng danh định của sản phẩm là 320G và dung lượng sử dụng thực tế là 298GB.
Sản phẩm 4: Sử dụng bộ nhớ flash TLC 2TB, dung lượng danh định của sản phẩm là 660GB. Dung lượng sử dụng thực tế là 614GB.

Cần phải nhấn mạnh rằng cũng có những sản phẩm trên thị trường sử dụng mô hình "pSLC một phần". Ví dụ: dung lượng danh nghĩa của một sản phẩm là 80GB, thông số kỹ thuật hiển thị hệ thống là 86GB, và phép đo thực tế sẽ chậm lại sau khi ghi liên tục vượt quá 16GB.

Người ta đặt không gian 48GB thành chế độ pSLC và nhận được sự kết hợp không gian giữa 70GB tốc độ thấp + 16GB tốc độ cao (dung lượng có thể sử dụng thực tế là gần 80GB). Điều này có nghĩa là sau khi ghi liên tục hơn 16GB dữ liệu, tốc độ xóa bộ nhớ đệm sẽ giảm đi rất nhiều, dễ bị kẹt , quay video tốc độ bit cao cũng có thể bị gián đoạn.

(Trên các sản phẩm SSD, thực tế có nhiều không gian OP và chế độ pSLC linh hoạt hơn.)

Kết luận: không phải là các sản phẩm có dung lượng danh nghĩa là 80GB và 160GB sẽ không bị chậm. Đặc biệt đối với một số sản phẩm giá rẻ hơn thì chúng ta cũng cần phải xem xét trong quá trình sử dụng và trải nghiệm thực tế.

Cho dù sản phẩm đó sử dụng không gian OP lớp 2 hay pSLC toàn đĩa, đó là sự đánh đổi để có hiệu suất cao hơn so với chi phí dung lượng. Làm như vậy không chỉ làm tăng chi phí, phản ánh trực tiếp vào giá bán, mà còn có một vấn đề chết người đó là không thể đạt được dung lượng lưu trữ lớn hơn (các hạt bộ nhớ flash mà thẻ nhớ có thể chứa được hạn chế).

Lấy ví dụ về thẻ loại CFexpress B 660GB ở chế độ pSLC toàn bộ nhớ , dung lượng thực tế của nó (614GB) chỉ bằng khoảng 30% dung lượng hạt flash (2TB) và tỷ lệ thất thoát cao tới 70%! Khi quay video ở định dạng RAW chất lượng cao 8K 60p, thẻ chỉ có thể chứa khoảng 15 phút video. Không thể quay liên tục và không ngắt quãng trong thời gian dài, điều này cũng đồng nghĩa với việc phải thường xuyên đổi thẻ.

Vấn đề đặt ra là , có cách nào để đạt được dung lượng mà không phải hy sinh hiệu suất của thẻ nhớ? Câu trả lời là có: Thẻ CFexpress Loại B của Nitro "True Speed". Đây là thẻ loại B CFexpress đầu tiên đã vượt qua chứng nhận tốc độ VPG400 , cung cấp tốc độ ghi liên tục 1700MB / s. Nó có dung lượng đạt tối đa 1TB - thẻ nhớ này không sử dụng chế độ pSLC toàn đĩa hoặc thiết lập không gian OP cấp 2.

Về bản chất, thẻ nhớ CFexpress là một ổ đĩa thể rắn, nhưng nó có kích thước nhỏ và cắt giảm phần tản nhiệt . Đồng thời, do đặc điểm sử dụng và thời lượng pin của máy ảnh, thẻ nhớ CFexpress không có thời gian để sắp xếp và tối ưu hóa dữ liệu như ổ cứng thể rắn SSD .


Nhà sản xuất đưa ra các sản phẩm thẻ nhớ hoặc ssd có dung lượng "không chuẩn" bởi vì các lý do trên.


Vn-Z.vn team tổng hợp tham khảo cactus-tech, kingston
 
Trả lời

gaga2000

Búa Đá
Theo mình thì số bao nhiêu cũng được miễn dung lượng phải lớn là được.
 

mrJaden

Rìu Bạc
Hăm hở đọc xong thì k hiểu lắm các lý do, có mỗi dung lượng sd vs dung lượng danh nghĩa là hiểu{angry}