Nếu đang tìm hiểu về ổ cứng SSD, chắc hẳn bạn đã nghe qua các thuật ngữ SLC, MLC, TLC, QLC, PLC, V NAND. Vậy ý nghĩa của chúng là gì, hãy cùng bài viết tìm hiểu nhé.

NAND là gì?

NAND là một loại bộ nhớ flash bất biến (non-volatile) được sử dụng trong nhiều thiết bị điện tử, bao gồm ổ đĩa SSD, điện thoại di động, máy tính bảng và thẻ nhớ.

NAND là viết tắt của “NOT AND” và đề cập đến cách hoạt động của cổng NAND logic trong mạch bộ nhớ này. Bộ nhớ NAND được tổ chức thành các ô nhớ (cell) và mỗi ô nhớ có thể lưu trữ nhiều bit dữ liệu. Các ô nhớ này được kết nối thành các hàng (rows) và cột (columns) để tạo thành một mạng lưới.

Dữ liệu được lưu trữ trong các ô nhớ bằng cách điều chỉnh mức điện áp trong mỗi ô nhớ. Khi cần đọc hoặc ghi dữ liệu, các tín hiệu điện được áp dụng vào các hàng và cột tương ứng để truy cập và thao tác với dữ liệu.

Bộ nhớ NAND có nhiều ưu điểm như tốc độ truy cập nhanh, khả năng lưu trữ lớn, tiêu thụ năng lượng thấp và khả năng chịu được số lần ghi/đọc cao. Do đó, NAND được sử dụng rộng rãi trong các thiết bị lưu trữ dữ liệu như ổ đĩa SSD để cung cấp hiệu suất và dung lượng lưu trữ cao.

Nguyên lý hoạt động của bộ nhớ NAND

NAND (NOT AND) là một loại bộ nhớ flash điện tĩnh (bất biến), được sử dụng rộng rãi trong các thiết bị lưu trữ như ổ đĩa SSD, thẻ nhớ, USB và điện thoại di động.

Nguyên lý hoạt động của bộ nhớ NAND dựa trên nguyên tắc của cổng NAND logic. Bộ nhớ NAND được chia thành các ô nhớ (cell) độc lập, mỗi ô nhớ có thể lưu trữ một bit dữ liệu. Mỗi ô nhớ bao gồm một transistor MOSFET và một cổng điều khiển (control gate) để điều khiển việc lưu trữ và truy xuất dữ liệu.

Khi dữ liệu được lưu trữ, transistor MOSFET trong ô nhớ được kích hoạt bằng cách áp dụng điện áp lên cổng điều khiển. Điện áp này tạo ra một trường điện trong transistor, làm cho các electron di chuyển từ nguồn điện vào ô nhớ. Khi các electron di chuyển vào ô nhớ, nó tạo ra một trạng thái logic “1” hoặc “0” tương ứng với sự có mặt hoặc không có mặt của electron trong ô nhớ

Để truy xuất dữ liệu từ bộ nhớ NAND, điện áp được áp dụng lên cổng điều khiển để kiểm tra trạng thái của transistor MOSFET. Dựa trên trạng thái này, dữ liệu được đọc ra từ ô nhớ.

Một điểm đặc biệt của bộ nhớ NAND là khả năng lưu trữ nhiều bit dữ liệu trong mỗi ô nhớ. Công nghệ Multi-Level Cell (MLC) và Triple-Level Cell (TLC) cho phép lưu trữ 2 bit và 3 bit dữ liệu trong mỗi ô nhớ tương ứng. Điều này giúp tăng khả năng lưu trữ và giảm chi phí sản xuất của bộ nhớ NAND.

Tuy nhiên, bộ nhớ NAND cũng có một số hạn chế, bao gồm số lần ghi hạn chế (endurance) và tốc độ ghi/đọc chậm hơn so với bộ nhớ RAM. Để giải quyết những hạn chế này, các công nghệ như bộ nhớ 3D NAND và công nghệ điều khiển thông minh (wear-leveling) đã được phát triển.

SLC NAND là gì?

SLC là một loại bộ nhớ flash NAND (Not AND) đơn cấu trúc đơn giản. SLC viết tắt của Single-Level Cell, có nghĩa là mỗi ô nhớ chỉ lưu trữ một bit dữ liệu. Điều này làm cho SLC NAND có tốc độ đọc/ghi nhanh hơn và tuổi thọ cao hơn so với các loại NAND khác như MLC (Multi-Level Cell) hoặc TLC (Triple-Level Cell).

SLC được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng yêu cầu độ tin cậy cao và hiệu suất tốt như ổ đĩa SSD, thiết bị lưu trữ nhúng và các thiết bị điện tử tiêu dùng. Tuy nhiên, do chi phí sản xuất cao hơn so với các loại NAND khác, SLC thường có giá thành đắt hơn.

MLC NAND là gì?

MLC (Multi-Level Cell NAND) là một loại công nghệ lưu trữ flash được sử dụng trong các ổ đĩa SSD và các thiết bị lưu trữ khác. MLC NAND có khả năng lưu trữ nhiều bit dữ liệu trên mỗi ô nhớ, thường là 2 bit.

Điều này giúp tăng khả năng lưu trữ dữ liệu so với SLC NAND (Single-Level Cell NAND) nhưng đồng thời cũng làm giảm tốc độ và tuổi thọ của nó. MLC NAND thường có giá thành thấp hơn SLC NAND, làm cho nó trở thành một lựa chọn phổ biến cho các ứng dụng lưu trữ dữ liệu có dung lượng lớn như ổ đĩa SSD.

eMLC NAND là gì?

eMLC (Enterprise Multi-Level Cell) là một loại bộ nhớ flash được sử dụng trong các ổ đĩa SSD chuyên dụng cho môi trường doanh nghiệp. eMLC sử dụng công nghệ Multi-Level Cell (MLC) để lưu trữ nhiều bit dữ liệu trên mỗi ô nhớ, tương tự như MLC NAND.

Tuy nhiên, eMLC NAND được thiết kế để đáp ứng yêu cầu cao về độ bền và độ tin cậy trong các ứng dụng doanh nghiệp. So với MLC NAND, eMLC có tuổi thọ cao hơn và khả năng chịu tải công việc nặng tốt hơn. Nó cũng có khả năng chịu được số lần ghi và xóa dữ liệu lớn hơn, giúp tăng tuổi thọ và độ tin cậy của ổ đĩa SSD.

Tuy nhiên, eMLC thường có giá thành cao hơn so với MLC NAND, do đó, nó thường được sử dụng trong các ứng dụng doanh nghiệp nơi độ tin cậy và hiệu suất là yếu tố quan trọng.

TLC NAND là gì?

TLC (Triple-Level Cell NAND) là một công nghệ lưu trữ flash trong đó mỗi ô nhớ có thể lưu trữ tới ba bit dữ liệu. Điều này cho phép TLC NAND lưu trữ nhiều dữ liệu hơn so với công nghệ MLC NAND (Multi-Level Cell NAND) và SLC NAND (Single-Level Cell NAND).

Tuy nhiên, TLC NAND có độ bền thấp hơn và tốc độ ghi/đọc chậm hơn so với MLC NAND và SLC NAND.

QLC NAND là gì?

QLC (Quad-Level Cell NAND) là một công nghệ lưu trữ flash mới, trong đó mỗi ô nhớ có thể lưu trữ tới 4 bit dữ liệu. Điều này cho phép QLC NAND có khả năng lưu trữ dữ liệu lớn hơn so với công nghệ NAND trước đó như SLC (Single-Level Cell), MLC (Multi-Level Cell) và TLC (Triple-Level Cell).

Tuy nhiên, QLC NAND cũng có nhược điểm là tốc độ ghi và đọc dữ liệu chậm hơn so với các công nghệ NAND khác và tuổi thọ của nó cũng thấp hơn.

PLC NAND là gì?

PLC (Penta-Level Cell NAND) là một công nghệ lưu trữ flash tiên tiến hơn TLC và QLC NAND. Trong PLC NAND, mỗi ô nhớ có thể lưu trữ tới năm mức điện áp khác nhau, cho phép lưu trữ dữ liệu nhiều hơn trong cùng một số lượng ô nhớ.

Điều này giúp tăng dung lượng lưu trữ và giảm chi phí sản xuất, nhưng đồng thời cũng có thể ảnh hưởng đến tốc độ và tuổi thọ của chip NAND. PLC NAND đang được phát triển và nghiên cứu để đáp ứng nhu cầu lưu trữ ngày càng tăng của các ứng dụng công nghệ.

3D V NAND là gì?

V/3D NAND là một công nghệ lưu trữ flash tiên tiến được sử dụng trong các ổ đĩa SSD và bộ nhớ flash. Trong 3D NAND, các ô nhớ flash được xếp chồng lên nhau thành các tầng 3D, tạo ra một cấu trúc xếp chồng đa tầng.

Điều này cho phép tăng gấp đôi hoặc thậm chí gấp ba lần mật độ lưu trữ so với công nghệ NAND 2D truyền thống. 3D NAND cũng cung cấp hiệu suất cao hơn và tuổi thọ lâu hơn so với NAND 2D, làm cho nó trở thành một công nghệ quan trọng trong việc nâng cấp hiệu suất và dung lượng lưu trữ của các thiết bị lưu trữ flash.

Các câu hỏi thường gặp

Nên mua MLC hay TLC SSD?

Khi quyết định mua SSD, việc chọn giữa SSD TLC (Triple-Level Cell) và MLC (Multi-Level Cell) phụ thuộc vào nhu cầu sử dụng và ngân sách của bạn.

SSD TLC có giá thành thấp hơn so với SSD MLC, nhưng nó có tuổi thọ và độ bền thấp hơn. Cụ thể, SSD TLC có thể ghi dữ liệu ít lần hơn so với SSD MLC trước khi bị hỏng. Tuy nhiên, với công nghệ tiến bộ và quản lý dữ liệu thông minh, SSD TLC hiện nay đã có tuổi thọ và độ bền tương đối tốt, phù hợp cho người dùng thông thường.

SSD MLC có tuổi thọ và độ bền cao hơn so với SSD TLC, nhưng giá thành của nó cũng cao hơn. SSD MLC thường được sử dụng trong các ứng dụng chuyên nghiệp hoặc yêu cầu tốc độ và độ tin cậy cao, như máy chủ, trạm làm việc chuyên nghiệp, hoặc các ứng dụng lưu trữ dữ liệu quan trọng.

Vì vậy, nếu bạn có ngân sách hạn chế và không sử dụng SSD cho các tác vụ đòi hỏi tốc độ và độ bền cao, SSD TLC là lựa chọn phù hợp. Tuy nhiên, nếu bạn có ngân sách dư dả và cần một ổ đĩa SSD chất lượng cao cho các tác vụ chuyên nghiệp, SSD MLC là sự lựa chọn tốt hơn.