Ai có lẽ cũng từng thắc mắc: Vì sao thẻ nhớ chỉ bé như "hạt đậu" mà lưu trữ được lượng dữ liệu khổng lồ?

Bạn đã bao giờ tự hỏi vì sao một chiếc thẻ nhớ mỏng dẹt cắm bên trong điện thoại, máy ảnh lại chứa được lượng dữ liệu khổng lồ như vậy chưa?

Trải qua quá trình phát triển dài, thẻ nhớ giờ đây không còn dung lượng nhỏ ở mức vài trăm MB như trước mà đã lên tới hàng trăm GB, thậm chí là đến 1TB, ngang tầm với những chiếc ổ cứng lưu trữ có dung lượng lớn nhất, đáp ứng mọi nhu cầu của người dùng trong thời đại kỹ thuật số.

Thẻ nhớ là gì?

Thẻ nhớ là thiết bị lưu trữ dữ liệu di động được sử dụng trong nhiều thiết bị điện tử tiêu dùng như máy ảnh, điện thoại và máy tính bảng. Chúng có kích thước nhỏ gọn, nhẹ và cực kỳ bền.

Thẻ nhớ khác nhau về dung lượng lưu trữ, tốc độ, kiểu dáng và khả năng tương thích. Dung lượng lưu trữ xác định lượng dữ liệu có thể được lưu trữ trên thẻ. Tốc độ liên quan đến thời gian sao chép dữ liệu vào hoặc ra khỏi thẻ. Yếu tố hình thức sẽ xác định loại thiết bị nào có thể sử dụng thẻ. Và khả năng tương thích liên quan đến việc thiết bị nào nhận dạng thẻ hoặc loại tệp nào có thể được lưu trữ trên thẻ.

Các loại thẻ nhớ phổ biến nhất được sử dụng trong máy ảnh kỹ thuật số là thẻ SD, thẻ nhớ microSD, thẻ CFexpress Type A, CFexpress Type B và thẻ CFast. Mặc dù có vẻ rất khác nhau nhưng tất cả các thẻ này đều hoạt động giống nhau.

Sự phát triển của thẻ nhớ được thúc đẩy vào những năm 1980 do nhu cầu về một giải pháp thay thế cho ổ đĩa mềm có mức tiêu thụ điện năng thấp hơn, trọng lượng nhẹ hơn và chiếm ít dung lượng hơn trong máy tính xách tay.

Thẻ nhớ hoạt động như thế nào?

Thẻ nhớ có thể có thông số, đầu nối, tiêu chuẩn bus hoặc PCI khác nhau, khiến chúng trông khác nhau và hoạt động khác nhau, nhưng các nguyên tắc hoạt động cơ bản vẫn giống nhau. Thẻ nhớ nhanh nhất cũng như thẻ chậm nhất vẫn sử dụng công nghệ bộ nhớ flash để lưu trữ dữ liệu số.

Vì vậy, nếu bạn mở bất kỳ thẻ nhớ nào, bạn sẽ luôn tìm thấy hai thứ: bộ điều khiển và chip nhớ flash NAND. Tất cả những gì bạn cần biết ở đây là bộ điều khiển chịu trách nhiệm quản lý dữ liệu (đọc và ghi), còn chip nhớ chịu trách nhiệm lưu trữ dữ liệu.

Bộ nhớ Flash NAND hoạt động như thế nào?

Bộ nhớ flash được phát minh bởi Fujio Masuoka tại Toshiba vào năm 1980 và được Toshiba thương mại hóa vào năm 1987.

Bộ nhớ NAND Flash là loại bộ nhớ được sử dụng để lưu trữ dữ liệu bất biến. Không giống như các loại bộ nhớ khác, bộ nhớ flash không yêu cầu nguồn điện liên tục và có thể lưu giữ dữ liệu ngay cả khi thiết bị tắt nguồn.

Nói cách khác, các ô nhớ Flash được tích điện khi dữ liệu được ghi vào và duy trì như vậy cho đến khi được xả ra. Điều này cho phép thẻ nhớ lưu giữ dữ liệu ngay cả khi tắt nguồn. Đó là lý do tại sao ảnh của bạn vẫn được giữ nguyên khi bạn tháo thẻ nhớ ra khỏi máy ảnh.

Bộ nhớ flash lưu trữ dữ liệu trong các ô nhớ nhỏ trên một mạch tích hợp. Các ô nhớ này hoạt động như các cổng hoặc công tắc có thể BẬT hoặc TẮT, lý tưởng để lưu dữ liệu nhị phân, bao gồm các tệp phương tiện kỹ thuật số. Mỗi ô chỉ có thể chứa một bit dữ liệu, do đó, thẻ nhớ 512GB có gần 4,1 nghìn tỷ công tắc bật tắt nhỏ bé như vậy.

Ưu điểm của bộ nhớ Flash là gì?

Ba ưu điểm chính của bộ nhớ flash so với các loại bộ nhớ khác là độ bền, dung lượng và tốc độ. Bộ nhớ flash có thể chịu được nhiệt độ khắc nghiệt và chống sốc tốt hơn nhiều so với các loại phương tiện lưu trữ khác, khiến nó trở nên lý tưởng cho các ứng dụng yêu cầu độ bền là yếu tố then chốt.

Ngoài ra, vì dữ liệu có thể được ghi trực tiếp vào các ô nhớ nên bộ nhớ flash có thể đọc và ghi dữ liệu nhanh hơn nhiều so với các phương tiện lưu trữ khác.

Trên hết, bộ nhớ flash có ưu điểm là cung cấp dung lượng lớn trong một kích thước nhỏ gọn, khiến nó trở thành giải pháp lưu trữ lý tưởng cho các thiết bị có không gian hạn chế, bao gồm cả máy ảnh kỹ thuật số.

Việc tạo ra các thẻ nhớ phục vụ cho máy ảnh chuyên nghiệp ngày nay đòi hỏi rất nhiều công sức. Thẻ nhớ có tốc độ nhanh hơn là điều cần thiết để chụp được hình ảnh và video chất lượng cao. Chúng cho phép máy ảnh kỹ thuật số và máy quay phim ghi dữ liệu nhanh chóng vào thẻ.

Thẻ nhớ có một số ưu điểm so với ổ đĩa cứng (HDD) hay ổ cứng thể rắn (SSD). Chúng nhỏ hơn và nhẹ hơn nhiều, cực kỳ di động, hoạt động êm ái, cho phép truy cập ngay lập tức và ít bị hư hỏng cơ học hơn.

Tuy nhiên, ổ cứng thường vẫn mang lại lợi thế hấp dẫn. Mặc dù giá flash đang giảm nhưng thẻ nhớ thông thường vẫn có giá cao hơn và có dung lượng lưu trữ thấp hơn so với ổ cứng thường.