VnReview
Hà Nội

Ổ SSD có thể mất dữ liệu chỉ sau 1 tuần!

Song điều tệ hại này chỉ xảy ra nếu nhiệt độ nơi ở của bạn phải rất cao và liên tục trong thời gian dài. Dù vậy, "phòng vẫn hơn chống". Hãy tìm hiểu tại sao điều trên có thể xảy ra và làm sao để dữ liệu quý giá của bạn không bị mất.

Thông tin vừa được công bố bởi Alvin Cox, chủ tịch tiểu uỷ ban JC-64.8, thuộc hiệp hội JEDEC. JEDEC là một tổ chức được thành lập bởi các công ty sản xuất chip bán dẫn, nhằm xây dựng các tiêu chuẩn chung cho các sản phẩm được sản xuất bởi các thành viên trong hiệp hội nhằm đảm bảo tính thống nhất về mặt công nghiệp giúp người dùng có thể sử dụng qua lại sản phẩm của các hãng khác nhau mà ít gặp trục trặc nhất.

Các sản phẩm chính mà JEDEC thông qua thường liên quan tới bộ nhớ, ví dụ bộ nhớ RAM, SSD, flash. Do vậy, đây không phải là kiểu tin đồn mà chúng ta thường thấy, mà nó thật sự nghiêm túc.

Cội rễ vấn đề

Chúng ta đều biết ổ SSD có tốc độ truy xuất dữ liệu cao hơn hẳn ổ HDD truyền thống. Điều này có được nhờ việc thay thế các phiến đĩa từ tính quay bằng motor cơ học bằng các chip nhớ flash NAND. Bản chất của các chip nhớ này vẫn là các transistor được tạo ra bằng chất bán dẫn silicon.

Ảnh mặt cắt ngang chip nhớ flash NAND bằng kính hiển vi điện tử

Trong đó, dữ liệu của người dùng được căn cứ vào mức điện thế mà chiếc cổng trôi (floating gate) nắm giữ. Nếu điện thế này thay đổi, bit dữ liệu mà bộ phận điều khiển (controller) của SSD đọc được cũng sẽ thay đổi, ví dụ từ 0 chuyển về 1 hoặc ngược lại.

Tuỳ theo loại bộ nhớ NAND, việc đọc "nhầm" bit dữ liệu sẽ tuỳ thuộc số lượng các mức "nhớ". Như NAND SLC có 2 mức "nhớ", MLC có 4 mức "nhớ" và TLC có 9 mức "nhớ", càng nhiều mức "nhớ" thì dung lượng ổ SSD càng cao nhưng rủi ro đọc "nhầm" cũng tăng lên đáng kể. Ví dụ giữa 0,1 và 0,9 V (SLC) thì việc "nhầm" sẽ khó khăn hơn giữa 0,075 và 0,15 V (TLC).

Các bit dữ liệu tương ứng với điện thế trên floating gate

Bộ nhớ dung lượng càng cao thì khoảng cách giữa các mức điện thế càng hẹp

Tất nhiên các hãng sản xuất bộ nhớ NAND đều biết điều này và họ luôn cố gắng hạn chế các sai sót trong việc ghi / đọc dữ liệu ở mức tối đa.

Tuy vậy, do NAND làm từ silicon và đặc trưng của chất bán dẫn là chúng có thể thay đổi độ dẫn diện tuỳ theo nhiệt độ môi trường. Và nếu nhiệt độ cao quá cũng như liên tục trong một thời gian dài, mức điện thế trong các cổng trôi có thể bị "thất thoát" ra xung quanh, dẫn tới việc sai sót bit dữ liệu. Như ví dụ nêu trên, mức điện thế 0,15V có thể bị sụt còn 0,01V và controller có thể hiểu nhầm đấy là mức 0,075V, tương ứng với một bit dữ liệu khác.

Con số thực tế

Dĩ nhiên bản thân người dùng không làm việc riêng với từng transistor / bit nhớ. Chúng ta sử dụng toàn bộ thiết bị và ghi lên đó hàng GB dữ liệu. Nhưng vì lý do nào đó, chúng ta tạm không có nhu cầu dùng đến ổ SSD và cất nó đi, thì đây là vấn đề.

Thông tin do Intel cung cấp

Theo thông số của JEDEC (do Intel cung cấp), trường hợp tệ nhất mà một ổ SSD cá nhân (client) có thể gặp phải, đó là khi nó vận hành (active) ở mức 25 °C nhưng ngưng hoạt động (power off) ở 55 °C. Với tình huống này, dữ liệu chứa trong nó sẽ "thọ" được 1 tuần hay 7 ngày.

Trên thực tế thì tình huống này khá "cực đoan" vì điều kiện cất giữ tới 55 °C là rất hiếm. Trừ phi bạn vứt chiếc ổ vào trong nhà kho hoặc để trên gác xếp gần mái tôn liên tục dưới ánh nắng Mặt Trời thì có thể. Nhưng có lẽ sẽ không ai làm như thế. Hãy thử giảm nhiệt độ lúc không có điện xuống một chút, vào khoảng 45 °C, làm việc vào khoảng 35 °C, rủi ro mất dữ liệu sẽ lên tới 5 tuần lễ, tức hơn 1 tháng. Nhưng tình huống này cũng tương đối hiếm gặp.

Một tình huống gần gũi hơn cả là nhiệt độ lúc tắt máy ở khoảng 30 °C và hoạt động ở 45 °C, thì thực tế thời gian để mất dữ liệu (sau lần sử dụng cuối cùng) lên tới 76 tuần, tức gần 1,5 năm!

Ổ SSD cho người dùng cá nhân (client) lại có độ bền dữ liệu cao hơn cả doanh nghiệp (enterprise)!

Nhưng bạn hãy chú ý, không chỉ có PC mới sử dụng ổ SSD. Trên thực tế mọi thiết bị dùng bộ nhớ NAND đều chịu chung vấn đề tương tự, mà quen thân với bạn nhất chính là chiếc smartphone hoặc tablet. Nhiệt độ khi hoạt động có thể vào khoảng 45 - 50 °C nhưng nhiệt độ lúc tắt máy gần như không chắc chắn. Hãy giả định tình huống bạn có 2 - 3 chiếc smartphone và chỉ hay dùng chiếc mới mua nhất. Còn chiếc cũ để "quên" đâu đó gần nguồn nhiệt như tủ lạnh hoặc bình nước nóng. Sau 1 - 2 tháng thì dữ liệu trên bộ nhớ ROM của chiếc máy có thể chỉ còn là "rác" và nó không hoạt động bình thường nữa.

Dù sao, tất cả những tình huống trên đều rất hạn hữu. Nhưng con số mà JEDEC nêu ra cho thấy 2 điều sau:

;- Nhiệt độ hoạt động càng cao thì dữ liệu càng bền (và ngược lại)

 - Nhiệt độ lúc tắt máy càng thấp thì dữ liệu càng bền (và ngược lại)

Tình huống "lý tưởng nhất" là bạn cất ổ SSD trong phòng lạnh 25 °C nhưng sử dụng nó bên trong chiếc máy có nhiệt độ tới 55 °C, độ bền của dữ liệu sẽ đạt gần 8 năm! Nhưng tất nhiên, đây chỉ là "lý tưởng".

Thua kém HDD?

Dù sao khi nhìn lại, dữ liệu trên SSD (flash NAND) có vẻ "mong manh" hơn so với HDD (đĩa từ). Trong khi nhiệt độ làm việc của HDD dao động trong khoảng lớn từ -40 ~ 70 °C thì của SSD, biên độ này nhỏ hơn (0 ~ 70 °C). Dữ liệu tồn tại trên HDD tương đối "dài hơi" hơn SSD, trung bình khoảng 5 năm. Tất nhiên HDD vẫn có thể bị mất dữ liệu bởi nhiệt độ song vì biên độ làm việc của nó rộng hơn, rủi ro này cũng thấp hơn.

Dường như cả khi giá thành bằng nhau, HDD vẫn có ưu thế hơn về độ bền

Sau cùng, có thể không thiết bị nào sẽ giữ được dữ liệu mãi mãi mà không cần nạp điện hoặc kiểm tra định kỳ. Nhưng nếu bạn có nhiều dữ liệu quý và lưu trữ lâu dài cho sau này, HDD vẫn là lựa chọn sáng giá nhất, kể cả khi giá thành của SSD đã giảm tương đương với chúng. Bởi vì Việt Nam là nước nhiệt đới trong khi tình hình biến đổi khí hậu ngày càng nặng, nhiệt độ có xu hướng biến động gay gắt hơn. Và vì dữ liệu trên máy bạn là của bạn và chỉ người bị mất dữ liệu mới cảm thấy được giá trị của thứ vừa mất. 

Huyền Thế

Tổng hợp từ AnandTech, ExtremeTech

Chủ đề khác