固态硬盘 (SSD) 是一种基于半导体的存储设备，通常使用 NAND 闪存来保存持久数据。 每个 NAND 闪存芯片由一个块阵列组成，也称为网格，在每个块内，有一个存储单元阵列，称为页或扇区。 每个单元中存储的位数可以变化，它们通常分为 1 位单元（即"单级单元"或"SLC"）、2 位和 3 位单元（即"多级单元/ MLC"和"三级单元/TLC"），或 4 位单元（"QLC"）。 每个单元类型也有其优点和缺点。 虽然 SLC 以其可靠性、高速和价格而闻名，但 QLC 的优势在于价格更实惠。 每个网格可以存储 256KB 到 4MB。 中央处理单元 (CPU) 充当对内存进行的任何读取或写入作业的控制器。 它们的尺寸和低功耗要求使其成为笔记本电脑、平板电脑和智能手机的理想选择。
SSD 试图通过使用非易失性固态存储器来模仿 HDD，但它们比传统的硬盘驱动器或软盘快得多。 HDD 具有由盘片旋转和读/写磁头移动中的机械延迟引起的固有延迟和访问时间。 由于 SSD 没有活动部件，因此访问和存储数据的延迟和时间大大减少。
根据 Gartner （链接位于 ibm.com 外部），固态硬盘正在成为支持结构化数据工作负载的首选存储平台，这得益于围绕 NAND 闪存和存储类内存 (SCM) 技术的创新。 他们预计，到 2025 年，所有本地 IT 存储管理和支持活动中超过 40% 将被托管存储即服务取代，而 2021 年这一比例还不到 5%。
闪存也称为闪速存储器，是一种使用闪存芯片进行数据写入和存储的固态技术。 闪存解决方案的范围从 USB 驱动器到企业级阵列。 全闪存阵列旨在最大限度地提高和加快性能，而不受存储区域网络 (SAN) 传统功能的限制。 它们更适合多云环境和存储协议，例如 NVMe。 由于大多数现代 SSD 都是基于闪存的，因此闪存往往是固态系统的代名词。
顾名思义，内部固态硬盘安装在计算机内部，直接连接到其主板。 另一方面，外部 SSD 像外部 HDD 一样插入，经常插入 USB 3.0 端口，并用于类似的目的。 内部 SSD 通过标准 SATA、IDE 和 m.2 连接。 而外部 SSD 使用 USB、 eSATA 和 Thunderbolt 连接。
SSD 外形规格有两种主要类型：
- mSATA III、SATA III 和传统 SSD：虽然 SATA SSD 可能是最常见的，但它更像是一种传统技术，因为它的设计目的是安装在硬盘驱动器的位置。 尽管如此，您可能需要一个托架适配器或机箱，具体取决于您的设备，例如台式 PC。 虽然易于安装促进了 SSD 的采用，但随着 PCIe 和 NVMe SSD 的引入，该接口正在逐步淘汰。 相比之下，mSATA III、SATA III 和传统 SSD 的速度时间有限，与市场上较新版本的 SSD 相比，吞吐量较低。
- PCI 和 NVMe SSD：较新的外形规格（如 U.2 和 M.2 SSD）使用称为非易失性内存 Express (NVMe) 的接口协议，该协议由 NVM Express 工作组中的公司联合开发，如 Samsung、Intel 和 Seagate。 NVMe 与外围组件互连 Express（又名 PCI Express 或 PCIe）配合工作以提供高数据传输速度，达到超过 3000 MB/秒的读取速度。 减少的延迟使这种类型的 SSD 成为游戏玩家及其 Playstation 的理想选择。 这些 SSD 通常带有散热器以防止过热。
IBM 的硬盘驱动器历史可以追溯到 20 世纪 50 年代的 IBM 650 RAMAC 硬盘驱动器。 硬盘驱动器 (HDD) 使用旋转磁盘和机械写入磁头来处理数据。 最常见的外形规格是 2.5 和 3.5 英寸驱动器，分别用于笔记本电脑和台式机。 虽然大多数 HDD 使用 SATA 接口，也称为串行 ATA，但您也可能会遇到专门用途的串行连接 SCSI (SAS) 或光纤通道连接。
与 HDD 不同，固态硬盘 (SSD) 没有移动部件来减慢它们的速度，因此 SDD 因其高吞吐量而非常有吸引力。 但是，固态用户往往会在存储容量上妥协。 虽然存在大容量 SSD，但与 HDD 相比，用户将支付溢价。
许多企业采用混合方法，将闪存的速度与硬盘驱动器的容量结合在一起。 采用均衡的基础结构，企业能够将正确的技术应用于不同的存储需求，并以经济的方式从旧式 HDD 过渡，而不必全盘闪存化。
- 高性能：固态硬盘 (SDD) 的速度比硬盘驱动器更高效，因为它基于闪存系统，非常适合运行应用程序、引导 Windows 或 Mac OS 或者传输文件。 但是，随着存储容量的减少，固态硬盘可能会变得越来越慢。
- 易于使用：SDD 易于安装，并且没有活动部件。 它们的尺寸和重量也使它们非常便携，使其对流行的移动设备（如 Mac Book 和 iPad）极具吸引力。
- 耐用性和可靠性：由每分钟高转速 (RPM) 和机械磨损引起的热问题导致 HDD 随时间推移而退化和降级，并造成振动、跌落和颠簸的脆弱性。
- 写入次数有限：SSD 的主要缺点是其生命周期内的写入次数有限。 但是，磨损均衡和过度配置等技术可帮助企业级 SSD 经受多年的连续使用。
- 成本：虽然 SSD 的每个存储单元的成本（即，以千兆字节 (GB) 或太字节 (TB) 为单位）比 HDD 更昂贵，但 SSD 的能源使用量较低。 与 HDD 不同的是，SSD 不会用尽电力来从静止状态启动磁盘；其产品设计为企业节省了能源费用。