Ngày nay, với sự phát triển không ngừng của công nghệ, tốc độ đọc và ghi dữ liệu của ổ cứng SSD ngày càng được cải thiện. Ngoài ưu điểm vượt trội về tốc độ, ổ cứng SSD còn tiết kiệm năng lượng, khả năng chống va đập và kích thước nhỏ hơn so với HDD.

Tuy nhiên, không gì là không có nhược điểm. Do lưu trữ dữ liệu bằng bộ nhớ flash điện tử, các ô nhớ theo thời gian sẽ bị hao mòn và trở nên kém hiệu quả hơn, ảnh hưởng đến tuổi thọ của ổ cứng. Vậy có những yếu tố nào ảnh hưởng đến vòng đời của ổ cứng SSD, hãy cùng bài viết tìm hiểu nhé.

TBW là gì?

TBW (Terabytes Written) là một đơn vị đo lường sử dụng trong công nghệ ổ cứng SSD để đo lượng dữ liệu có thể được ghi vào ổ cứng trước khi nó trở nên không thể ghi được.

TBW thường được sử dụng để đánh giá tuổi thọ và độ bền của ổ cứng SSD. Một ổ cứng SSD có TBW cao hơn thường có tuổi thọ và độ bền cao hơn.

DWPD là gì?

DWPD (Drive Writes Per Day) là một đơn vị đo lường sử dụng trong công nghệ ổ cứng SSD để đo lượng dữ liệu có thể được ghi vào ổ cứng trong một ngày.

Nó thường được sử dụng để đánh giá tuổi thọ và độ bền của ổ cứng SSD. Ví dụ, một ổ cứng SSD có DWPD là 1, tức là nó có thể ghi lượng dữ liệu tương đương dung lượng ổ cứng đó một lần trong một ngày.

DWPD thường được các doanh nghiệp quan tâm đến nhiều hơn. Trong khi đó TBW mới là chỉ số mà người dùng thông thường cần lưu ý.

MTBF là gì?

MTBF (Mean Time Between Failures) là một thước đo thống kê được sử dụng để ước tính thời gian trung bình giữa các lỗi hoặc hỏng hóc của một thiết bị. Một giá trị MTBF cao hơn thường cho thấy một thiết bị có khả năng hoạt động ổn định và ít gặp sự cố hơn.

Trong ngành công nghiệp ổ cứng, MTBF thường được sử dụng để tính hiệu năng của HDD. Tuy nhiên, nó cũng được sử dụng trong ổ cứng SSD. Đối với ổ cứng HDD, MTBF khoảng nửa triệu giờ, tương đương với xấp xỉ 57 năm. Trong khi đó, MTBF của ổ cứng SSD là khoảng 2,5 triệu giờ. Tuy nhiên những con số này chỉ là ước lượng và không có một công thức hay bằng chứng nào cụ thể để chứng minh.

Vì vậy, để xác định tuổi thọ của ổ cứng SSD, chúng ta sẽ sử dụng TBW và DWPD.

Các yếu tố ảnh hưởng tới tuổi thọ của ổ cứng SSD

SSD hoạt động dựa trên công nghệ bộ nhớ flash. Nó không sử dụng các đĩa quay như ổ cứng cơ học truyền thống, mà thay vào đó sử dụng bộ nhớ flash để lưu trữ dữ liệu.

Khi dữ liệu được ghi vào ổ cứng SSD, bộ điều khiển sẽ chuyển đổi dữ liệu thành các tín hiệu điện và lưu trữ vào các ô nhớ flash. Mỗi ô nhớ flash trong SSD được chia thành các block và mỗi block chứa nhiều trang (page). Khi cần ghi dữ liệu, các trang trống trong block sẽ được sử dụng. Khi cần xóa dữ liệu, các trang đã sử dụng sẽ được xóa và trở thành trống.

Để đọc dữ liệu từ ổ cứng SSD, bộ điều khiển sẽ đọc các tín hiệu điện từ các ô nhớ flash và chuyển đổi thành dữ liệu. Các trang dữ liệu được đọc theo yêu cầu và trả về cho hệ thống.

Có 3 yếu tố chính ảnh hưởng tới tuổi thọ của ổ cứng: tuổi của SSD, TBW và DWPD.

Tuổi của SSD

Tuổi của SSD ảnh hưởng tới hiệu suất và tuổi thọ của nó. Mặc dù các nhà sản xuất thường quảng cáo rằng ổ cứng của họ có thể tồn tại trong mười năm. Tuy nhiên, điều này còn tùy thuộc vào mức độ sử dụng. Trong hầu hết các trường hợp, vòng đời của ổ cứng SSD chưa thể kéo dài tới 10 năm.

Terabytes Written theo thời gian

Tuổi thọ của SSD được tính bằng TBW và hầu hết là 256TBW. Khi vượt quá giá trị TBW, các ô nhớ sẽ bắt đầu xuống cấp. Khả năng ổ cứng bị hỏng và mất dữ liệu sẽ tăng lên. Do đó, bạn nên thay ổ cứng mới khi đã dùng quá giá trị TBW của SSD.

Drive Writes Per Day

DWPD càng lớn thì độ bền của ổ cứng SSD càng cao. Vì vậy, khi chọn mua SSD, bạn có thể cân nhắc DWPD để cân bằng giữa dung lượng và hiệu suất.

Cách tính tuổi thọ ổ cứng SSD

Vòng đời của ổ cứng SSD phụ thuộc vào TBW và DWPD. Vì thế trước tiên bạn cần biết được các chỉ số này.

TBW

Thông thường, một ổ cứng SSD 512GB hoặc 1TB sẽ có TBW tối đa là 300. Trong khi đó, ổ cứng 2TB và 4TB sẽ có TBW tối đa lần lượt là 450 và 600.

DWPD

Ví dụ, nếu bạn ổ cứng SSD của bạn dung lượng 200GB, có DWPD là 1 và thời gian bảo hành là 5 năm. Điều này có nghĩa ổ cứng của bạn có thể ghi 200GB mỗi ngày trong 5 năm mà không có khả năng gặp lỗi.

Từ những dữ liệu trên, bạn cũng có thể tính được TBW của SSD. Do bạn có thể ghi 200GB mỗi ngày trong 5 năm, tổng TBW sẽ là: 200*365*5= 365,000 GB, hay 365 TB writes

Để tính DWPD, bạn áp dụng công thức sau: DWPD = TBW / (365 * Thời gian bảo hành (Years) * Dung lượng(TB) )

Khi đã biết được TBW và DWPD, bạn hoàn toàn có thể tính toán và ước lượng tuổi thọ của ổ cứng SSD bằng công thức dưới đây. (Chu kỳ ghi * Dung lượng) / (Hệ số SSD * DWPD)

Lấy ví dụ với ổ cứng Samsung 850 PRO, TLC SSD với dung lượng 1 TB. Chúng ta có chu kỳ ghi là 3000, dung lượng là 1000GB, hệ số SSD (lượng dữ liệu thực trên lượng dữ liệu thực tế được ghi) bằng 5, DWPD khoảng 1500-2000 GB. Áp dụng công thức trên, bạn sẽ tính được tuổi thọ của ổ cứng SSD.

(3000 * 1000)/(5 * 1750) = 342 năm

Cách kiểm tra TBW của ổ cứng SSD

Để kiểm tra xem ổ cứng của bạn đã sử dụng bao nhiêu TBW, hãy thực hiện các bước sau.

• Đầu tiên, tải về phần mềm CrystalDiskInfo và tiến hành cài đặt bình thường.
• Sau đó, mở phần mềm lên. Chú ý trường Total Host Writes, đó chính là số TBW mà ổ cứng SSD đã sử dụng (đơn vị GB).

Độ bền của ổ cứng SSD

Độ bền của ổ cứng SSD được thể hiện qua chu kì ghi (write cycles). Các ổ cứng SSD đều có số chu kỳ ghi giới hạn trước khi lớp oxit của các ô nhớ flash bắt đầu xuống cấp, ảnh hưởng tới hiệu suất của ổ cứng.

Tỉ lệ độ bền còn được gọi là chu kỳ chương trình/xóa (program/earse) hay chu kỳ P/E. Khi dữ liệu mới được lưu trữ vào ổ cứng SSD, khối dữ liệu hiện có phải được xóa bằng điện. Việc chu kỳ P/E diễn ra liên tục sẽ làm giảm lớp oxit của các ô nhớ flash NAND dẫn tới hao mòn, ảnh hưởng tới khả năng lưu trữ dữ liệu.

Một hiện tượng không mong muốn khác ảnh hưởng tới hiệu suất của SSD đó là khuếch đại ghi (write amplification). Khi ghi dữ kiệu vào trong ổ cứng, số lần ghi thực tế sẽ được nhân lên. Điều này làm tăng số lần ghi, ảnh hưởng không nhỏ tới vòng đời của ổn cứng SSD.

Độ bền của ổ cứng SSD còn bị ảnh hưởng bởi kiến trúc ô nhớ: SLC (Single Level Cell), MLC (Multiple Level Cell), TLC(Triple Level Cell):

• SLC NAND flash có độ bền từ 50,000 tới 1,00,000 chu kỳ ghi.
• MLC NAND flash có thể duy trì tới 3,000 chu kỳ ghi. Phiên bản eMLC hay enterprise MLC hỗ trợ khoảng 10,000 chu kỳ ghi.
• TLC NAND Flash có độ bền thấp hơn, khoảng 300 tới 1,000 chu kỳ ghi.

Các câu hỏi thường gặp

Có nên quan tâm đến TBW?

Mặc dù TBW là một chỉ số đáng tin cậy về tuổi thọ của SSD,  hầu hết người dùng máy tính thông thường sẽ không bao giờ đạt được TBW trong suốt vòng đời bình thường của ổ đĩa.

Vì vậy, trừ khi bạn đang ghi hàng trăm gigabyte dữ liệu quan trọng mỗi ngày, bạn không phải lo lắng về TBW. SSD có chỉ số TBW cao thường có giá cao hơn SSD có TBW thấp ngay cả khi chúng có cùng dung lượng lưu trữ và tốc độ.

Điều gì xảy ra sau khi ổ SSD ghi quá mức TBW của nó?

Khi ổ SSD ghi vượt quá giá trị TBW, nó sẽ không hoàn toàn vô dụng hoặc chết ngay lập tức. Bạn vẫn có thể đọc thông tin được lưu trữ nhưng có thể gặp sự cố khi ghi thêm dữ liệu.

Nhiều ổ cứng còn được trang bị chức năng SMART giúp khoá khả năng ghi của SSD khi nó sắp hỏng và bạn chỉ có thể đọc thông tin được lưu trữ cũng như chuyển dữ liệu sang ổ SSD hoặc HDD khác.