一、什么是固态硬盘

1、固态驱动器
固态驱动器（Solid State Disk或Solid State Drive，简称SSD），俗称固态硬盘。固态硬盘是用固态电子存储芯片阵列制成的硬盘。

2、名称由来
因为台湾英语里把固体电容称为Solid而得名。SSD由控制单元和存储单元（FLASH芯片、DRAM芯片）组成。

3、功能与普通硬盘相同
固态硬盘在接口的规范和定义、功能及使用方法上与普通硬盘的完全相同，在产品外形和尺寸上基本与普通硬盘一致（新兴的U.2，M.2等形式的固态硬盘尺寸和外形与SATA机械硬盘完全不同）。

4、应用领域
被广泛应用于军事、车载、工控、视频监控、网络监控、网络终端、电力、医疗、航空、导航设备等诸多领域。

5、新兴存储器厂商
由于固态硬盘的技术与传统硬盘的技术不同，所以产生了不少新兴的存储器厂商。厂商只需购买NAND颗粒，再配适当的控制芯片，编写主控制器代码，就制造了固态硬盘。

6、接口
新一代的固态硬盘普遍采用SATA-2接口、SATA-3接口、SAS接口、MSATA接口、PCI-E接口、M.2接口、CFast接口、SFF-8639接口和NVME/AHCI协议。

二、固态硬盘的分类

1、分类方式
固态硬盘的存储介质分为两种，一种是采用闪存（FLASH芯片）作为存储介质，另外一种是采用DRAM作为存储介质。最新还有英特尔的XPoint颗粒技术。

2、基于闪存的固态硬盘
基于闪存的固态硬盘（IDEFLASH DISK、Serial ATA Flash Disk）：采用FLASH芯片作为存储介质，这也是通常所说的SSD。它的外观可以被制作成多种模样。这种SSD固态硬盘最大的优点就是可以移动，而且数据保护不受电源控制，能适应于各种环境，适合于个人用户使用。

3、基于DRAM类
基于DRAM的固态硬盘：采用DRAM作为存储介质，应用范围较窄。它仿效传统硬盘的设计，可被绝大部分操作系统的文件系统工具进行卷设置和管理。它是一种高性能的存储器，理论上可以无限写入，美中不足的是需要独立电源来保护数据安全。

4、基于3D XPoint类
基于3D XPoint的固态硬盘：原理上接近DRAM，但是属于非易失存储。读取延时极低，可轻松达到现有固态硬盘的百分之一，并且有接近无限的存储寿命。缺点是密度相对NAND较低，成本极高，多用于发烧级台式机和数据中心。

三、固态硬盘的发展历程

1、1956年
IBM公司发明了世界上第一块硬盘。

2、1968年
IBM重新提出“温彻斯特”（Winchester）技术的可行性，奠定了硬盘发展方向。

3、1970年
StorageTek公司(Sun StorageTek)开发了第一个固态硬盘驱动器。

4、1984年
东芝发明闪存。

5、1989年
世界上第一款固态硬盘出现。

6、2006年3月
三星率先发布一款32GB容量的固态硬盘笔记本电脑。

7、2007年1月
SanDisk公司发布了1.8寸32GB固态硬盘产品，3月又发布了2.5寸32GB型号。

8、2007年6月
东芝推出了其第一款120GB固态硬盘笔记本电脑。

9、2008年9月
忆正MemoRight SSD的正式发布，标志着中国企业加速进军固态硬盘行业。

10、2009年
SSD井喷式发展，各大厂商蜂拥而来，存储虚拟化正式走入新阶段。

11、2010年2月
镁光发布了全球首款SATA 6Gbps接口固态硬盘，突破了SATAII接口300MB/s的读写速度。

12、2010年底
瑞耐斯Renice推出全球第一款高性能mSATA固态硬盘并获取专利权。 

四、固态硬盘的基本结构

1、内部构造
基于闪存的固态硬盘是固态硬盘的主要类别，其内部构造十分简单，固态硬盘内主体其实就是一块PCB板，而这块PCB板上最基本的配件就是控制芯片，缓存芯片（部分低端硬盘无缓存芯片）和用于存储数据的闪存芯片。

2、主控芯片
市面上比较常见的固态硬盘有LSISandForce、Indilinx以及Intel等多种主控芯片。主控芯片是固态硬盘的大脑，其作用一是合理调配数据在各个闪存芯片上的负荷，二则是承担了整个数据中转，连接闪存芯片和外部SATA接口。

3、缓存颗粒
主控芯片旁边是缓存颗粒，固态硬盘和传统硬盘一样需要高速的缓存芯片辅助主控芯片进行数据处理。有一些廉价固态硬盘方案为了节省成本，省去了这块缓存芯片，这样对于使用时的性能会有一定的影响，尤其是小文件的读写性能和使用寿命上。

4、闪存芯片
除了主控芯片和缓存芯片以外，PCB板上其余的大部分位置都是NAND Flash闪存芯片了。NAND Flash闪存芯片又分为SLC（单层单元）MLC（多层单元）以及TLC（三层单元）NAND闪存。

五、固态硬盘对比传统硬盘

1、功能使用方法几乎相同
固态硬盘的接口规范和定义、功能及使用方法上与普通硬盘几近相同，外形和尺寸也基本与普通的2.5英寸硬盘一致。

2、二者区别
固态硬盘具有传统机械硬盘不具备的快速读写、质量轻、能耗低以及体积小等特点，同时其劣势也较为明显。尽管IDC认为SSD已经进入存储市场的主流行列，但其价格仍较为昂贵，容量较低，一旦硬件损坏，数据较难恢复等；并且亦有人认为固态硬盘的耐用性（寿命）相对较短。

3、读写原理不同
由于SSD与普通磁盘的设计及数据读写原理的不同，使得其内部的构造亦有很大的不同。一般而言，固态硬盘（SSD）的构造较为简单，并且也可拆开；所以我们通常看到的有关SSD性能评测的文章之中大多附有SSD的内部拆卸图。

六、固态硬盘的优点

1、读写速度快
采用闪存作为存储介质，读取速度相对机械硬盘更快。固态硬盘不用磁头，寻道时间几乎为0。持续写入的速度非常惊人，固态硬盘厂商大多会宣称自家的固态硬盘持续读写速度超过了500MB/s，近年来的NVMe固态硬盘可达到2000MB/s左右，甚至4000MB/s以上。

2、防震抗摔性
固态硬盘是使用闪存颗粒制作而成，所以SSD固态硬盘内部不存在任何机械部件，这样即使在高速移动甚至伴随翻转倾斜的情况下也不会影响到正常使用，而且在发生碰撞和震荡时能够将数据丢失的可能性降到最小。

3、低功耗
固态硬盘的功耗上要低于传统硬盘。

4、无噪音
固态硬盘没有机械马达和风扇，工作时噪音值为0分贝。基于闪存的固态硬盘在工作状态下能耗和发热量较低。由于固态硬盘采用无机械部件的闪存芯片，所以具有了发热量小、散热快等特点。

5、工作温度范围大
典型的硬盘驱动器只能在5到55摄氏度范围内工作。而大多数固态硬盘可在-10~70摄氏度工作。其芯片的工作温度范围很宽（-40~85摄氏度）。

6、轻便
固态硬盘在重量方面更轻，与常规1.8英寸硬盘相比，重量轻20-30克。

七、固态硬盘的缺点

1、容量
随着MLC、TLC、QLC乃至未来的PLC等多阶存储单元的发展，固态硬盘容量正在迅速增长。截止2021年1月世界上容量最大的固态硬盘是Nimbus Data 推出的 ExaDrive DC100系列固态硬盘，容量可达100TB。

2、寿命限制
固态硬盘闪存具有擦写次数限制的问题，这也是许多人诟病其寿命短的所在。闪存完全擦写一次叫做1次P/E，因此闪存的寿命就以P/E作单位。34nm的闪存芯片寿命约是5000次P/E，而25nm的寿命约是3000次P/E。

3、售价高
截止2021年1月市场上采用TLC存储单元的256GB固态硬盘价格大约为240元人民币左右（采用sata接口+TLC颗粒），而1TB固态硬盘产品的价格大约在650元人民币左右(NVME接口+TLC颗粒）。计算下来每GB大约0.6-1元。

八、固态硬盘的使用与保养

1、不要使用碎片整理
碎片整理是对付机械硬盘变慢的一个好方法，但对于固态硬盘来说这完全就是一种“折磨”。消费级固态硬盘的擦写次数是有限制，碎片整理会大大减少固态硬盘的使用寿命。

2、小分区 少分区
还是由于固态硬盘的“垃圾回收机制”。在固态硬盘上彻底删除文件，是将无效数据所在的整个区域摧毁。这一机制意味着，分区时不要把SSD的容量都分满。

3、保留足够剩余空间
固态硬盘存储越多性能越慢。而如果某个分区长期处于使用量超过90%的状态，有些固态硬盘崩溃的可能性将大大增加，绝大部分硬盘也会出现性能降低的现象。

4、及时刷新固件
“固件”好比主板上的BIOS，控制固态硬盘一切内部操作，不仅直接影响固态硬盘的性能、稳定性，也会影响到寿命。优秀的固件包含先进的算法能减少固态硬盘不必要的写入，从而减少闪存芯片的磨损，维持性能的同时也延长了固态硬盘的寿命。

5、学会使用恢复指令
固态硬盘的Trim重置指令可以把性能完全恢复到出厂状态。随着互联网的飞速发展，人们对数据信息的存储需求也在不断提升，多家存储厂商推出了自己的便携式固态硬盘，更有支持Type-C接口的移动固态硬盘和支持指纹识别的固态硬盘推出。