由于固態(tài)硬盤技術(shù)與傳統(tǒng)硬盤技術(shù)不同，所以產(chǎn)生了不少新興的存儲器廠商。廠商只需使用閃存（NAND），再配合適當?shù)目刂?span id="27lmu77" class='hrefStyle'>芯片，就可以制造固態(tài)硬盤了。新一代的固態(tài)硬盤普遍采用SATA-3接口，也有使用PCI-E x8或者mSATA、ZIF、IDE、CF、CFast等接口的固態(tài)硬盤銷售，如Intel 910，Goldendisk CFast，Glodendisk Esatadom。

　　分類

　　易失性存儲器

　　由易失存儲器制成的固態(tài)硬盤主要用于臨時性存儲。因為這類存儲器需要靠外界電力維持其記憶，所以由此制成的固態(tài)硬盤還需要配合電池才能使用。易失性存儲器，例如SDRAM，具有訪問速度快的特點。利用這一特點，可以將需要運行的程序從傳統(tǒng)硬盤復制到固態(tài)硬盤中，然后再交由電腦運行，這樣可以避免由于傳統(tǒng)硬盤的啟動延遲、搜索延遲等對程序以及系統(tǒng)造成的影響。

　　由易失性存儲器制成的固態(tài)硬盤通常會依靠電池來保證完成應急備份：當電源意外中斷時，靠電池驅(qū)動的這類固態(tài)硬盤可以有足夠的時間將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移到傳統(tǒng)硬盤中。當電力恢復后，再從傳統(tǒng)硬盤中恢復數(shù)據(jù)。

　　非易失性存儲器

　　非易失性存儲器的數(shù)據(jù)訪問速度介于易失性存儲器和傳統(tǒng)硬盤之間。和易失性存儲器相比，非易失性存儲器一經(jīng)寫入數(shù)據(jù)，就不需要外界電力來維持其記憶。因此更適于作為傳統(tǒng)硬盤的替代品。

　　閃存當中的NAND Flash是最常見的非易失性存儲器。小容量的NAND閃存可被制作成帶有USB接口的移動存儲設備，亦即人們常說的“U盤”。隨著生產(chǎn)成本的下降，將多個大容量閃存模塊集成在一起，制成以閃存為存儲介質(zhì)的固態(tài)硬盤已經(jīng)是目前的趨勢。

　　目前用來生產(chǎn)固態(tài)硬盤的NAND Flash有三種，分別是單層式存儲（SLC）、多層式存儲（MLC，通常用來指稱兩層式存儲）、三層式存儲（TLC）?，F(xiàn)在，廠商已不使用TLC這個名字，她們稱作3-bit MLC。SLC、MLC及TLC的讀寫速度依序從快至慢（約4:2：1），使用壽命依序從長至短（約6:3：2），成本依序從高至低，需要糾錯比特數(shù)（ECC）則是相反地從低至高（同一制程下1:2：4。不過ECC也受制程的影響，同一種芯片，越小尺度的制程需要越多的糾錯比特）。固態(tài)硬盤的主流從SLC芯片轉(zhuǎn)到MLC芯片，促成了2011年的大降價，固態(tài)硬盤因此普及。

　　由于SLC的成本過高，用于服務器的企業(yè)級SSD都改用了MLC。TLC因為速度較慢但成本低，原本只用來做U盤；不過2012下半年，SAMSUNG首先推出使用TLC的消費級固態(tài)硬盤（型號840系列），固態(tài)硬盤名牌Plextor也打算于2013年量產(chǎn)TLC產(chǎn)品作為低級廉價市場的主力，然而TLC的壽命、速度和可靠性（錯誤率）成為消費者的最大疑慮（見下文：缺點）。生產(chǎn)商會在TLC SSD使用更先進的主控及更多預留空間（OP）來處理這些問題。

　　TLC的錯誤率已經(jīng)很高，需要使用先進的主控及大量的空間進行糾錯。如果發(fā)展4-bit MLC會令錯誤率升得更高，同時壽命更短。三星已量產(chǎn)兩代3D垂直閃存，利用3D堆棧增加存儲密度。［8］

　　形式

　　固態(tài)硬盤大部分被制作成與傳統(tǒng)硬盤相同的外殼尺寸，例如常見的1.8吋、2.5吋或3.5吋規(guī)格，并采用了相互兼容的接口；但有些固態(tài)硬盤也使用PCI Express或是Express Card作為接口來突破現(xiàn)有硬盤傳輸接口的速度，或是在有限空間（如上網(wǎng)本、超級移動電腦等）中置放固態(tài)硬盤。

　　優(yōu)點

　　和傳統(tǒng)硬盤相比，固態(tài)硬盤具有低功耗、無噪音、抗震動、低熱量的特點。這些特點不僅使得數(shù)據(jù)能更加安全地得到保存，而且也延長靠電池供電的設備的連續(xù)運轉(zhuǎn)時間。

　　例如三星電子于2006年3月推出的容量為32GB的固態(tài)硬盤，采用和傳統(tǒng)微硬盤相同的1.8吋規(guī)格。其耗電量只有常規(guī)硬盤的5%，寫入速度是傳統(tǒng)硬盤的1.5倍，讀取速度是傳統(tǒng)硬盤的3倍，并且沒有任何噪音。［9］

　　在2007年臺北國際電腦展覽會中，閃迪公司發(fā)表64GB與32GB的固態(tài)硬盤，并有2.5吋、SATA接口與1.8吋、UATA接口兩種規(guī)格。OCZ Technology現(xiàn)場展出的固態(tài)硬盤分為2.5吋與1.8吋兩種，其中2.5吋采用SATA接口，最大容量可達128GB；1.8吋機種則是采用IDE接口，最大容量可達64GB，可分別使用在筆記本電腦與更小的UMPC上，用來取代傳統(tǒng)的硬盤。OCZ的2.5吋固態(tài)硬盤OCTANE，容量已達到1TB。

　　固態(tài)硬盤的表現(xiàn)與傳統(tǒng)硬盤互有勝負，一般在容量、速度、價錢、性價比等作出比較。最初的固態(tài)硬盤容量少、價錢高，性價比遠不及傳統(tǒng)的機器性硬盤。但隨著固態(tài)硬盤的不斷發(fā)展，固態(tài)硬盤的容量已有實用性，價錢明顯下滑之下，已為傳統(tǒng)硬盤市場制造危機。

　　缺點

　　目前固態(tài)硬盤普及的四大問題：成本、寫入次數(shù)、損壞時的不可挽救性及掉速。

　　固態(tài)硬盤以往由于價格高昂，通常只用于軍事及工業(yè)用途上；不過隨著NAND閃存成本的不斷下降，如今固態(tài)硬盤已經(jīng)使用在一般的筆記本電腦上，并預計逐步于刀片服務器上采用，提供全新的電腦使用體驗。固態(tài)硬盤比起傳統(tǒng)硬盤，具有速度快、耗電量低與不會出現(xiàn)實體壞軌的優(yōu)點。由于硬盤早已是系統(tǒng)性能的瓶頸，因此改用固態(tài)硬盤可以帶來明顯及令人興奮的性能提升。但由于價格與存儲空間比于傳統(tǒng)硬盤仍有較大差距，固態(tài)硬盤成為真正主流存儲設備而取代傳統(tǒng)硬盤仍需一定時間。

　　成本方面，無論是易失性存儲器還是非易失性存儲器，其每百萬字節(jié)（MB）成本都遠高于傳統(tǒng)硬盤。因此只有小容量的固態(tài)硬盤的價格能夠被大多數(shù)人所承受。當消費級傳統(tǒng)硬盤2012年已經(jīng)來到2T、3T甚至5T時，相當價位的固態(tài)硬盤只有128G或256G。壽命方面，由于閃存上每一個電閘都有一定的寫入次數(shù)限制，壽命結(jié)束后會無法寫入變成只讀狀態(tài)；而且隨著使用的閃存從SLC架構(gòu)到MLC，到最近開始改用TLC，若電閘的質(zhì)量不變，理論上電閘壽命呈現(xiàn)6:3：2的衰退（因為其原理是在同一個電閘上記錄1、2或3個比特，記錄越多比特，被寫入的機會就越高），因此成為大眾接受固態(tài)硬盤的另一個障礙。

　　不過技術(shù)總是在更新：成本方面，隨著NAND Flash的19nm制程于2012年初進入量產(chǎn)，使得能夠在同樣大小的閃存空間內(nèi)塞入倍增的容量；隨著NAND Flash從SLC架構(gòu)到MLC，到最近開始改用TLC；這兩項技術(shù)都進一步降低每百萬字節(jié)的成本。而壽命方面，隨著固態(tài)硬盤主控芯片的改進，能將寫入地址依照電閘使用率更平均地分散，使只讀狀態(tài)不會太快到來；而固態(tài)硬盤容量的增大，也有助于拉低電閘平均使用率，因為一般使用習慣上，會經(jīng)常改寫的文件只占全部數(shù)據(jù)的一小部分。

　　對于臺式機及大型筆記本電腦的用戶來說，使用兩臺硬盤是成本效益比最佳的方法：小容量的SSD來安裝操作系統(tǒng)及常用數(shù)據(jù)，大容量HDD安裝數(shù)據(jù)。但是對于小型筆記本電腦、Ultra book及平板電腦的用戶來說，SSD的高成本仍是問題：容量夠大的SSD很貴，而且緊湊的電腦通常無法自行更換SSD。

　　第三大問題，也是很多人最在意的問題：固態(tài)硬盤數(shù)據(jù)損壞后是難以修復的。當負責存儲數(shù)據(jù)的閃存顆粒有毀損時，現(xiàn)時的數(shù)據(jù)修復技術(shù)不可能在損壞的芯片中救回數(shù)據(jù)，相反傳統(tǒng)機械硬盤或許還能通過一些數(shù)據(jù)恢復技術(shù)挽回一些數(shù)據(jù)。不過真正在意數(shù)據(jù)保存的人士一般也會定期備份數(shù)據(jù)。

　　在量產(chǎn)之前，TLC架構(gòu)的速度相較于SLC和MLC產(chǎn)品，原本也是令人質(zhì)疑的，因為理論上隨著每一電閘記錄比特數(shù)的增加，判讀和寫入的速度在相同的準確度之下都必然更緩慢。不過正式量產(chǎn)之后，TLC固態(tài)硬盤的讀寫速度甚至略高于同容量MLC的最高速產(chǎn)品，這歸功于主控芯片的進步，以及多通道的使用。

　　SSD的另一個問題是掉速，SSD的速度會隨著寫入次數(shù)而降低，若SSD接近裝滿時速度也會下降；原因包括耗損平均技術(shù)的副作用、控制芯片及固件的優(yōu)劣等。目前較佳的解決方案是Secure Erase（會略微縮短SSD壽命，不過在出現(xiàn)掉速時、SSD的剩余壽命還很長）及提高更換頻率。

　　演變

　　目前有眾多存儲廠商推出融合SSD/HDD優(yōu)點的固態(tài)混合硬盤，像是OCZ RevoDrive Hybrid. Seagate Momentus XT 750GB等等。其它像主板廠商也有使用多個SATA連接端口將SSD/HDD同時使用，像是ASUS的SSD Caching功能。還有磁盤陣列廠商的緩存加速卡，像是HighPoint RocketCache 3240x8等等。

　　于2012年底，蘋果公司發(fā)布新一代iMac時同時展示了“Fusion Drive”技術(shù)，F(xiàn)usion Drive技術(shù)除了融合了HDD和SSD外（合并在同一的邏輯卷），還在操作系統(tǒng)（只限在OS X）上作配合。原理是在用戶不知情的情況下，操作系統(tǒng)自動在背景將用戶常用應用程序、文件、照片或者其他數(shù)據(jù)來存儲在SSD中，同時將很少訪問或者使用的文件留在HDD。蘋果公司在發(fā)布時指出在正常情況使用下，F(xiàn)usion Drive的平均性能是SSD的80%，可以讓用戶體驗“SSD的性能，HDD的容量”。

　　預留空間

　　SSD的預留空間（Over-provisioning，OP）可用作垃圾收回（Garbage collection）、ECC或其他數(shù)據(jù)保護技術(shù)。

　　預留空間可分成三層。第一層是容量的7.37%，128GB SSD實際上有128GiB NAND Flash，廠商以十進制標示容量大小，以二進制計算兩者有7.37%差額。這層是不會標示的。所以標示為0% OP的SSD，實際上也有7% OP。

　　第二層是廠商決定的，通常是0%、7%、28%。所以，我們會看見128GB、120GB、100GB的SSD。它們都有128GB，只是被廠商保留起來作OP。企業(yè)版SSD注重穩(wěn)定性及耐用性，所以會保留多達28%空間作OP。要注意，把一個120GB SSD連接到電腦只可看見112GB空間，是因為大部份操作系統(tǒng)（包括Windows及Android）以二進制計算空間大小120x109=112x230，就如16GB SD卡插進手機或電腦只看見15GB一樣，與OP無關(guān)。

　　第三層是用戶自行劃分的，用戶在分區(qū)時可自行預留空間作為OP，以滿足不同需要（穩(wěn)定性／可用空間）。如果預留多達50%空間作OP，持續(xù)地寫入大量細小文件的高負載情況下，寫入性能只有輕微下降。［17］但一般情況下，沒有需要再保留更多空間作OP，因為家用電腦不會大量和持續(xù)地寫入數(shù)據(jù)。若以SSD創(chuàng)建RAID，應保留一定空間以彌補沒有TRIM的影響。