Sự khác biệt giữa bộ nhớ và lưu trữ là gì ?

Sự khác biệt giữa bộ nhớ và lưu trữ là gì? Trong máy tính, bộ nhớ và lưu trữ, mặc dù có liên quan đến nhau, nhưng có vai trò riêng biệt. Bộ nhớ đáp ứng nhu cầu truy cập dữ liệu tạm thời và lưu trữ giữ lại dữ liệu và các tập tin khác trong thời gian dài. Thuật ngữ bộ nhớ và lưu trữ đều liên quan đến không gian lưu trữ nội bộ của máy tính. Bộ nhớ là nơi mà ứng dụng đặt dữ liệu mà nó sử dụng trong quá trình xử lý. Một ổ đĩa lưu trữ là nơi dữ liệu được đặt để giữ trong thời gian ngắn hoặc dài. Trước đây, ổ đĩa lưu trữ thường là ổ cứng HDD, nhưng SSD với các mô-đun bộ nhớ flash hiện đang được sử dụng phổ biến cho lưu trữ chính. Bộ nhớ hệ thống, thường được gọi là bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên (RAM), nhanh hơn đĩa cứng hoặc lưu trữ flash, nhưng nó cũng thường đắt hơn trên cơ sở mỗi gigabyte. Một điểm khác biệt chính giữa bộ nhớ và lưu trữ là điều gì xảy ra với dữ liệu khi hệ thống bị tắt. RAM thường là dễ bay hơi, có nghĩa là dữ liệu chỉ được giữ lại trong khi hệ điều hành đang chạy. Thiết bị lưu trữ thường là bền vững, do đó chúng giữ lại dữ liệu khi hệ thống tắt.

Bộ nhớ (Memory) trong máy tính là gì?

RAM

RAM là bộ nhớ phần cứng trong máy tính nơi hệ điều hành, ứng dụng và dữ liệu được lưu trữ để xử lý. Khi máy tính khởi động, nó sẽ tải các tập tin này vào RAM, thường từ phương tiện lưu trữ. Khi máy tính tắt hoặc mất nguồn, các tập tin sẽ quay trở lại lưu trữ. RAM hoạt động như bộ nhớ ngắn hạn của máy tính. Nó nhanh hơn để đọc và ghi so với các ổ đĩa cứng, ổ đĩa SSD và các loại ổ đĩa khác được sử dụng để lưu trữ. CPU của máy tính phụ thuộc vào bộ nhớ để nhanh chóng có được dữ liệu và ứng dụng mà nó cần để hoạt động. RAM bao gồm các vi mạch nhỏ được kết hợp thành các mô-đun nhớ. Những mô-đun này được cắm vào bo mạch chủ của máy tính và kết nối với CPU thông qua bus. Số lượng RAM trên một máy tính thường nhỏ hơn so với dung lượng lưu trữ. Khi một máy tính sử dụng hết bộ nhớ trống, bộ vi xử lý phải sao chép dữ liệu cũ từ RAM trở lại bộ nhớ lưu trữ và thay thế nó bằng dữ liệu mới. Quá trình này làm giảm tốc độ hoạt động của máy tính, nhưng hầu hết các máy tính đều có khe cắm thêm RAM để giải quyết vấn đề này.

DRAM

Bộ nhớ chính của máy tính thường được tạo thành từ các mô-đun bộ nhớ động (DRAM). Máy tính cũng có bộ nhớ cache cho xử lý dữ liệu tốc độ cao bao gồm các mô-đun bộ nhớ tĩnh (SRAM) có hiệu suất cao hơn DRAM. Các chỉ thị và dữ liệu được sử dụng thường xuyên cho các hoạt động hiệu suất cao được chuyển sang bộ nhớ cache, nơi có vị trí vật lý gần CPU hơn so với DRAM. Sau đó, bộ xử lý có thể truy cập tệp chỉ thị và dữ liệu nhanh hơn từ SRAM so với nếu chúng được lưu trữ trên bộ nhớ chính. Bộ nhớ cache nhanh hơn RAM từ 10 đến 100 lần. Nó chỉ mất vài nanosecond để phản hồi yêu cầu của CPU.

ROM

Hệ thống máy tính cũng bao gồm bộ nhớ chỉ đọc (ROM), giữ các tệp như phần mềm hệ thống hoặc các chương trình BIOS chỉ được đọc trong ROM. Bạn có thể cập nhật thông tin trong loại bộ nhớ này trong quá trình gọi là “flashing”, nhưng ngoài ra, nó chỉ có thể được đọc, không thể được ghi vào bởi hệ thống máy tính. Các loại bộ nhớ khác cũng hoạt động như ổ đĩa lưu trữ cho mọi thứ từ tệp MP3 và hình ảnh đến các bài thuyết trình và dữ liệu khác. Những định dạng này bao gồm các USB flash drive, thẻ CompactFlash hoặc bộ nhớ stick.

Lưu trữ (Storage) là gì?

Nếu một máy tính chỉ có RAM, người dùng sẽ cần phải nhập lại tất cả dữ liệu và ứng dụng mà họ muốn sử dụng mỗi khi đăng nhập. Bộ nhớ lưu trữ cho phép máy tính giữ lại dữ liệu, ứng dụng, tài liệu và nội dung khác cần thiết để hoạt động của máy tính và ứng dụng được duy trì vĩnh viễn, ngay cả khi mất nguồn hoặc máy tính được đặt lại. Lưu trữ máy tính liên quan đến dữ liệu được lưu trữ và phần cứng cũng như phần mềm được sử dụng để thu thập, quản lý và ưu tiên dữ liệu.

Các Loại Bộ Nhớ Lưu Trữ

Bộ nhớ lưu trữ trên máy tính thường bao gồm một thiết bị lưu trữ, chẳng hạn như ổ đĩa cứng (HDD) hoặc ổ đĩa rắn (SSD). HDD lưu trữ dữ liệu trên đĩa quay từ tính và SSD lưu trữ dữ liệu trên chip bộ nhớ flash. Các thiết bị lưu trữ cung cấp bộ nhớ không bay hơi (non-volatile memory), cho phép giữ lại dữ liệu ngay cả khi không có nguồn điện và khi máy tính đã tắt. Nói chung, lưu trữ chậm hơn RAM, và HDD chậm hơn SSD dựa trên bộ nhớ flash. Không giống như RAM, lưu trữ không được kết nối trực tiếp với CPU. Giao diện kết nối lưu trữ với CPU cũng ảnh hưởng đến tốc độ của lưu trữ. Giao diện SATA đã trở thành giao diện tiêu chuẩn cho SSDs và HDDs trong nhiều năm. Tuy nhiên, trong thập kỷ qua, giao diện NVMe đã bắt đầu thay đổi. NVMe được tối ưu hóa cho NAND flash, sử dụng giao diện PCIe để kết nối bộ nhớ flash với CPU. Các ổ đĩa NVMe giảm độ trễ và cung cấp tỉ lệ IOPS cao hơn. Tốc độ ghi của ổ đĩa sử dụng kết nối PCIe 3.0 nhanh hơn gấp bảy lần so với ổ đĩa SATA. Ngoài tốc độ, ổ đĩa SSD dựa trên NVMe còn cung cấp các lợi ích khác bao gồm khả năng mở rộng hiệu suất và hiệu quả năng lượng.

Bộ nhớ SSD

Khi giá của bộ nhớ flash được sử dụng trong SSD giảm, ổ đĩa rắn trở thành lựa chọn hàng đầu cho bộ nhớ chính. Tuy nhiên, ổ cứng HDD vẫn có lợi thế về giá và sẽ tiếp tục mạnh mẽ cho bộ nhớ phụ. Các ổ đĩa cứng có dung lượng lớn dựa trên công nghệ ghi magnetic shingled, magnetic hỗ trợ nhiệt và magnetic hỗ trợ sóng vô tuyến dự kiến sẽ ra mắt vào năm 2020 hoặc 2021, với tốc độ được cải thiện từ các ổ đĩa đa hoạt động để giúp ổ HDD vẫn còn phù hợp.

Các loại bộ nhớ khác

Các loại bộ nhớ lưu trữ bên ngoài khác bao gồm lưu trữ quang học, sử dụng laser để ghi và đọc dữ liệu, và lưu trữ băng. Chúng chủ yếu được sử dụng để lưu trữ dữ liệu lâu dài. Lưu trữ quang học bao gồm đĩa Blu-ray, CD-ROM và DVD. DVD là một dạng lưu trữ từ tính từng được sử dụng phổ biến nhất cho việc sao lưu. Tuy nhiên, ổ cứng HDD và thậm chí ổ đĩa SSD cũng đã trở thành lựa chọn chính cho việc sao lưu vì hiệu suất và dễ sử dụng của chúng so với băng, nhưng băng vẫn được ưa chuộng cho việc lưu trữ lâu dài vì chi phí thấp, dung lượng lớn và độ bền lâu dài.

Tương lai của bộ nhớ và lưu trữ đang mờ nhạt

Đường biên giới giữa bộ nhớ hoạt động và lưu trữ đang dần trở nên mờ nhạt hơn, không chỉ là trong phân trang, mà còn đang dần biến mất hoàn toàn. Các nhà sản xuất đang nghiên cứu các công nghệ hứa hẹn kết hợp tốc độ của RAM với khả năng của flash để trở thành bộ nhớ không bay hơi (non-volatile memory).

Ổ cứng SSD Samsung PM1735 1.6TB là(non-volatile memory)

Trong số các công nghệ này có RAM ferroelectric và RAM magnetoresistive, nhưng công nghệ gần đạt được mục tiêu trở thành bộ nhớ hoạt động và lưu trữ là phase-change memory (PCM). Intel và Micron Technology Inc. đã phát triển công nghệ 3D XPoint để lấp đầy khoảng cách về hiệu suất giữa DRAM và NAND flash. 3D XPoint dựa trên PCM, với một kiến trúc không có transistor, không có điểm chọn và các ô nhớ được đặt tại các giao điểm của các dây vuông góc với nhau. Intel đã tung ra thị trường các ổ đĩa SSD, bộ nhớ và thẻ module bộ nhớ hai chiều dựa trên 3D XPoint dưới thương hiệu Optane của mình. Intel đã nói rằng các ổ đĩa SSD thế hệ thứ hai sắp tới của họ sẽ duy trì thời gian đọc trung bình là khoảng 10 micro giây đối với tải trọng ít nhất là 800.000 IOPS. Năm 2019, Micron đã tung ra SSD đầu tiên của họ dựa trên 3D XPoint, cho rằng nó nhanh hơn NAND 3 lần với độ trễ thấp hơn 11 lần và hỗ trợ tốc độ đọc / ghi lên đến 2,5 triệu IOPS và băng thông đọc / ghi 9 GBps.

Kết Luận

Trong bài viết trên mình đã đánh giá sự khác biệt giữa bộ nhớ và lưu trữ là gì và tương lai của bộ nhớ và lưu trữ có thể chuyển qua bộ nhớ không bay hơi (non-volatile memory). Hiện tại ở máy chủ Vina đang cung cấp các dòng ỗ cứng server, RAM và bộ nhớ không bay hơi (non-volatile memory) chính hãng với giá cạnh tranh.