Lịch sử 35 năm ổ thể rắn SSD

Ổ thể rắn (SSD) tiến những bước dài từ phiên bản đầu tiên có giá hàng nghìn đô la Mỹ với dung lượng chỉ 256KB, cho đến các phiên bản dung lượng 64GB, 128GB trong những thiết bị như MacBook Air, giá thấp xuống rất nhiều.

Ổ thể rắn SSD (solid-state disk) đã bước sang tuổi 36, phiên bản đầu tiên được thiết kế tương tự ổ cứng truyền thống, nhưng cho tốc độ sao lưu và truy cập dữ liệu nhanh hơn. Các thiết bị này được gọi là thể rắn (đặc) vì sử dụng chip nhớ thay cho các bộ phận chuyển động như ổ cứng truyền thống.

Những năm qua, SSD ngày càng được cải tiến, với tốc độ nhanh hơn, rẻ hơn, và dung lượng nhiều hơn. Năm 1976, không ai tin rằng ổ thể rắn sẽ được dùng như thiết bị lưu trữ chính trên các máy tính tiêu dùng như hiện nay. Sau đây là quá trình tiến hóa 35 năm của ổ thể rắn SSD, từ linh kiện máy tính đắt tiền và cồng kềnh dần được cải tiến trở nên nhỏ gọn và hợp túi tiền hơn.

Ổ SSD đầu tiên trên thế giới

Ổ SSD đầu tiên trên thế giới

Năm 1976, Dataram giới thiệu ổ SSD đầu tiên trên thế giới, có tên gọi Bulk Core. Sản phẩm gồm bộ khung rộng 19 inch (48,26cm), cao 15,75 inch (40,01cm), chứa 8 bảng bộ nhớ riêng, gắn chip nhớ có dung lượng 256KB. Bulk Core có thể cung cấp 2MB không gian lưu trữ cho máy tính nhỏ (minicomputer) như DEC PDP-11, Data General Nova. Thời gian truy cập dữ liệu từ 0,75 milli giây đến 2 milli giây, tùy thuộc vào bảng điều khiển thiết bị. (SSD ngày nay có thời gian truy cập là 0,06ms). Các linh kiện cấu thành Bulk Core gồm: bảng điều khiển và dung lượng lưu trữ 256KB có giá 9.700 đô la Mỹ tại thời điểm năm 1977, tương đương 36.317 đô la Mỹ (~ 760 triệu đồng) thời điểm hiện nay.

Ổ SSD dạng tủ

Ổ SSD dạng tủ

STC 4305, mô phỏng thiết bị lưu trữ IBM 2350, có dung lượng lưu trữ tăng đáng kể so với ổ SSD đầu tiên. STC 4305 có dung lượng 45MB, dùng giải pháp lưu trữ kép, phương pháp được xem là mới tại thời điểm đó. Hệ thống gồm card điều khiển kép, giá tại năm 1978 là 400.000 đô la Mỹ tương đương 1,5 tỷ đô la Mỹ thời điểm hiện nay (~ 31.500 tỷ đồng). Người dùng quan tâm ổ SSD này vì giá rẻ hơn 52% so với thiết bị lưu trữ của IBM tại thời điểm đó.

Apple II Bubble Memory

Apple II Bubble Memory

Bộ nhớ bọt từ (Magnetic bubble memory) có tính chất tương tự bộ nhớ flash hiện tại ở chỗ không làm mất dữ liệu khi người dùng tắt nguồn điện. Tuy nhiên công nghệ này chưa được ứng dụng rộng rãi thời điểm đó. Mặc dù công nghệ Bubble Memory được giới thiệu vào thập niên 1960, nhưng mãi đến năm 1979, công nghệ này mới được ứng dụng rộng rãi khi Intel ra mắt chip nhớ 7110 dung lượng 1 MB. Năm 1982, chip này xuất hiện trên một số máy tính xách tay như Grid Compass, Apple II SSD (còn có tên MPC Bubdisk). Bubdisk có chip lưu trữ dung lượng 128KB, giá 895 đô la Mỹ tại thời điểm đó.

Apple II RAM Disk

Apple II RAM Disk

Năm 1982, công ty đồ chơi Axlon của Nolan Bushnell bắt đầu bán dòng RAM disk dùng cho máy tính cá nhân như Apple II, Atari 8000. Ramdisk 320, dùng trên Apple II, giá 1.395 đô la Mỹ, dung lượng chip lưu trữ 320KB. Vì là RAM nên khi không còn nguồn điện cung cấp dữ liệu sẽ mất, nên Ramdisk 320 trang bị pin sạc thời lượng hoạt động 3 giờ.

S-100 trang bị SSD

S-100 trang bị SSD

Đầu năm 1980, RAM disk hiện diện trên hầu hết các loại máy tính, bao gồm các máy tính dựa trên tiêu chuẩn S-100 bus (được giới thiệu trên máy tính Altair 8800 năm 1975). Năm 1982, tạp chí Byte xuất hiện trang quảng cáo card “RAM DISC” 256KB, do hãng SD Systems phát triển, có giá bán 800 đô la Mỹ.


Nhiều máy tính cá nhân trang bị SSD

Nhiều máy tính cá nhân trang bị SSD

Axlon là một trong các công ty sản xuất SSD dành cho máy tính cá nhân. Năm 1983, PION Interstellar Drive thử nghiệm nhiều mẫu máy tính cá nhân dùng chip lưu trữ dung lượng 1MB. Máy tính dùng chip lưu trữ dung lượng 256KB có giá 1095 đô la Mỹ, người dùng có thể gắn thêm card để mở rộng không gian lưu trữ, mỗi card 256KB có giá 595 đô la Mỹ. Apple II trang bị card Synetix 2202 dung lượng lưu trữ 294KB có giá 529 đô la Mỹ. Cả hai sản phẩm đều dùng RAM chip (volatile RAM chips) mất dữ liệu khi không có nguồn điện cung cấp.

Ổ thể rắn SSD đầu tiên của thế giới

Ổ thể rắn SSD đầu tiên của thế giới

Năm 1988, nhà cung cấp máy tính cỡ nhỏ Digipro giới thiệu mẫu SSD đầu tiên trên thế giới sử dụng bộ nhớ flash, chip bộ nhớ flash NOR được Intel giới thiệu trước đó. Mẫu SSD của Digipro có tên Flashdisk, được trang bị trên bo mạch máy tính cá nhân IBM, có dung lượng lưu trữ 16MB. Sản phẩm ra mắt tháng 1/1990 có nhiều phiên bản với các dung lượng lưu trữ 2MB, 4MB, 6MB và 8MB, phiên bản cao cấp có giá bán 5000 đô la Mỹ (~ 105 triệu đồng). Năm 1989, hãng M-Systems của Isarel giới thiệu ổ flash, nhưng mãi đến năm 1995 họ mới thương mại hóa sản phẩm của mình.

Máy chủ dùng SSD vào đầu thập niên 1990

Máy chủ dùng SSD vào đầu thập niên 1990

Đầu thập niên 1990, bộ nhớ flash có giá khá cao và hiếm, tốc độ truy cập dữ liệu cũng không bằng SSD dựa trên RAM. Các ổ SSD dựa trên RAM được trang bị khá nhiều trên các máy chủ ứng dụng lớn đòi hỏi tốc độ truy cập cao. Chẳng hạn, DEC cung cấp 2 dòng máy chủ trang bị ổ SSD: EZ5x series có dung lượng lưu trữ từ 107MB giá 13.999 đô la Mỹ đến 428MB giá 47.099 đô la Mỹ; ESE50 series có dung lượng lưu trữ từ 120MB giá 40.000 đô la Mỹ đến 1GB giá 135.000 đô la Mỹ.

Máy trạm trang bị SSD thập niên 1990

Máy trạm trang bị SSD thập niên 1990

Ổ SSD dựa trên RAM trong hình trên là NewerTech Dart Drive (dung lượng lưu trữ 512MB) và ATTO SiliconDrive II (dung lượng lưu trữ 2.6GB). Cả hai đều có cổng giao tiếp SCSI, và được nhắm đến thị trường máy trạm cao cấp của Sun. Hai ổ SSD này có tốc độ truy cập khá nhanh: SiliconDrive II đạt 0.02ms. Hầu hết RAM SSD thập niên 1990 đều được trang bị pin dự phòng và ổ đĩa cứng để tự động lưu trữ các dữ liệu lưu trên RAM, nếu không có nguồn điện cung cấp.

Ổ Flash hiện đại ra đời

Ổ Flash hiện đại ra đời

Năm 1995, hãng M-Systems của Israel giới thiệu mẫu SSD Fast Flash Disk (FFD-350) dựa trên flash. Đây là ổ SSD dạng flash đầu tiên xuất hiện trên thị trường có kích thước 3.5 inch, tương tự kích thước của ổ đĩa cứng sử dụng tại thời điểm đó. FFD-350 có cổng giao tiếp SCSI, dung lượng lưu trữ từ 16MB đến 896MB. Các ổ SSD này hầu hết được dùng cho các ứng dụng của quân đội và hàng không. Trong thập kỷ tiếp theo, M-Systems ra mắt nhiều dòng FFD với khả năng lưu trữ cao hơn, tốc độ truy cập dữ liệu nhanh hơn và thiết kế bắt mắt hơn.


Ổ SSD Flash giá rẻ

Ổ SSD Flash giá rẻ

Năm 2003, Transcend giới thiệu dòng môđun flash sử dụng cổng giao tiếp Parallel ATA IDE, tương tự trên ổ đĩa cứng. Các mođun Flash này có dung lượng 16MB đến 512MB, kết nối PATA 40 hay 44 chân. Các card flash (dùng trên máy ảnh số) sử dụng môđun flash của Transcend có giá khá rẻ so với các card flash trước đó. Với giá từ 50 đô la Mỹ, đây được xem là các ổ SSD đầu tiên dành cho người tiêu dùng.

SSD Flash phổ biến hơn

SSD Flash phổ biến hơn

Năm 2006, Samsung ra mắt SSD flash dung lượng 32GB kích thước 2.5 inch, giao tiếp PATA, giá 699 đô la Mỹ, nhắm đến thay thế ổ cứng dùng trên máy tính xách tay. Năm 2007, SanDisk giới thiệu ổ SSD SATA 5000, dung lượng 32GB, kích thước 2.5 inch. Với công nghệ wear-leveling, ổ SSD flash năm 2006 có thời gian sử dụng (ghi dữ liệu) lâu hơn so với các card flash thời điểm đó. Điều này giúp SSD flash trở thành thiết bị thay thế cho ổ đĩa cứng.

SSD vượt ra khỏi “giới hạn”

SSD vượt ra khỏi “giới hạn”

Công nghệ SSD mới có tốc độ truy cập dữ liệu nhanh, do đó việc dùng giao tiếp SATA không còn thích hợp, dễ gây ra tình trạng “nghẽn cổ chai”. Các nhà sản xuất hướng đến việc thiết kế SDD dạng card. DDrive X1 dùng khe PCI Express, lưu trữ dựa trên DRAM tốc độ cao, dung lượng 4GB, giá 1495 đô la Mỹ. DDrive X1 còn được trang bị lưu trữ dạng flash, dung lượng 4GB, nhằm dự phòng trong trường hợp mất nguồn điện cung cấp. Fusion IoDrive Duov cũng dùng khe PCI Express, lưu trữ dạng flash, có tốc độ đọc dữ liệu đạt 1.5GBps. Fusion IoDrive Duov có các phiên bản 128GB đến 1,28TB, giá từ 5950 đô la Mỹ, ra mắt năm 2009.

Hiện tại

Ổ SSD hiện tại

Ổ SSD ngày nay trở nên phổ biến, có tốc độ nhanh hơn và giá rẻ hơn nhờ sử dụng chip flash và giao diện SATA tốc độ cao hơn. Chẳng hạn, Intel 320 SSD series 160GB, hiện nay có bán 320 đô la Mỹ (~ 6,7 triệu đồng), tốc độ đọc dữ liệu đạt 270Mbps. Các nhà sản xuất cũng đang không ngừng cải tiến SSD, chẳng hạn Viking Modular SATADIMM dung lượng lưu trữ từ 25GB đến 400GB, có dạng khe gắn DRAM 240 chân, cho phép bạn gắn thiết bị trên bo mạch chủ máy tính.

Tương lai

Ổ SSD trong tương lai

Theo các chuyên gia đánh giá, trong tương lai SSD sẽ được tích hợp trên bo mạch chủ máy tính, dung lượng lưu trữ lớn hơn, tốc độ đọc ghi dữ liệu nhanh hơn. SSD sẽ trở nên phổ biến, giá rẻ hơn so với ổ đĩa cứng truyền thống. Các dạng card lưu trữ (dùng trên máy ảnh, máy quay phim,…) cũng sẽ có dung lượng, tốc độ và độ bền cao hơn so với công nghệ flash hiện nay. Hình trên là bản mẫu mô-đun PCME Onyx, do đại học California phát triển.

Thứ Bảy, 04/02/2012 09:35
31 👨 443