固态硬盘 (Solid State Drive, SSD)主要由主控芯片、非易失性存储芯片及相应的电路板等零部件组成。固态硬盘所采用的非易失性存储芯片主要是NAND 闪存。与普通机械硬盘相比,SSD 具有抗振动、低功耗、无噪声、速度快等优势。目前 SSD 在容量上已超过机械硬盘,但价格比同等容量的机械硬盘高。
SSD 产品主要面向四大应用领域:①笔记本式计算机、台式机、一体机等消费类电子市场;②车载机、工控机、广告机等嵌入式市场;③服务器、存储阵列等数据中心和企业应用领域;④军事、航空、医疗等应用领域。
SSD 有几种接口类型,包括光纤通道(Fibre Channel, 128Gbit/s,用于服务器)、PCI Express ( PCle Gen3x4, 31.5Gbit/ s)、SAS ( Serial Attached SCSI,12.0Gbit/s,常见于服务器)、USB (10Gbit/s)、Serial ATA (SATA 3.0, 6.0Gbit/s)类型等。在消费类电子市场,SSD 以 SATA 接口类型为主,并正向PCle 接口发展。在数据中心、企业市场,SSD 以 PCle 和SAS 接口类型为主流。随着PCle Gen3 x4 接口的普及应用,PCle 以其更快的传输速度逐步成为服务器 SSD 接口的主要类型。每个SSD 都包括一个由嵌入式处理器构成的控制器 ( Controller),它将存储器与接口电路集成在一起。
随着闪存、控制芯片、封装等技术的不断进步,以及平板电脑、超级本等消费类移动设备向轻薄化趋梦发展,SSD 正在向小尺寸的BGA SSD(焊球阵列封装固态硬盘)发展,并逐步成为消费类市场的主流。PCle BGA SSD 通常采用PCI-SCG 标准的 BGA 封装,尺寸主要有 11. 5mmx 13mm、 16mmx20mm、20mm x24mm、22mmx28mm 和 28mm×28mm 五种。BGA SSD 将主控芯片、闪速存储器等集成在一起,简化了 PCB 的电路设计,节约了成本,简化了生产。BGA SSD的面积较传统2.5in SSD 更小,可以节省更多空间,提高移动设备的续航能力,满足平板电脑、超级本、服务器等设备的存储需求。
2017 年,三星、东芝、美光等开始量产64层 3D NAND,推动 SSD 向更高容量级提升。面向企业级的 SSD 设计于 2016年已经达到 20PB ( Petabyte)的容量,并具有独立冗余磁盘阵列 ( Redundant Array of Independent Disks, RAID)保护功能。