Funktionsweise Solid-State-Drive (SSD)

Ein Solid-State Laufwerk (SSD) (Auch als „solid-state disk” oder „elektronische Festplatte” bekannt, obwohl keine eigentlichen „Platten” vorhanden sind) ist ein Datenspeicher, der integrierte Schaltanordnungen verwendet, um Daten dauerhaft zu speichern. SSD-Technologie nutzt elektronische Schnittstellen, kompatibel mit herkömmlichen Block Input / Output (I / O)-Festplatten. SSDs verwenden keine beweglichen mechanischen Komponenten, die sie von herkömmlichen magnetischen Datenträgern wie Festplatten (HDDs) oder Disketten, den elektromechanischen Geräten mit rotierenden Festplatten und beweglichen Schreib- / Leseköpfen unterscheiden. Verglichen mit elektromechanischer Festplatten, sind die SSD in der Regel weniger anfällig für Erschütterungen und laufen in der Regel ruhiger, haben weiterhin eine geringere Zugriffszeit und Latenz. Doch während der Preis für SSD 2012 weiter gefallen ist, sind SSD pro Speichereinheit  noch etwa 10 Mal teurer, wenn man sie mit HDDs vergleicht.

SSD haben die gleiche I / O-Schnittstellen-Technologie wie die, die für  Festplatten entwickelt wurde und sind somit für die meisten Anwendungen leichter zu ersetzen.

Ab 2010, verwenden die meisten SSDs NAND-Flash-Speicher, die Daten ohne Stromversorgung behält. Für Anwendungen, die einen schnellen Zugriff, erfordern, aber nicht unbedingt Datenpersistenz nach einem Stromausfall, kann SSD aus einer random-access memory (RAM) aufgebaut werden. Solche Geräte können verschiedene Stromquellen wie Batterien einsetzen, um Daten nach einem Stromausfall aufrechtzuerhalten.

Hybrid-Laufwerke kombinieren die Eigenschaften von SSDs und HDDs in der gleichen Einheit, die eine große Festplatte und eine SSD Cache haben, um die Leistung von häufig genutzten Daten zu verbessern. Diese Geräte bieten nahezu SSD-Leistung für viele Anwendungen.

Entwicklung und Geschichte

Frühe SSDs mit RAM und ähnliche Technologien

SSDs hatten ihre  Ursprünge in den 1950er Jahren mit zwei ähnlichen Technologien: Magnetkernspeicher und Karten-Kondensator mit Nur-Lese-Speicher (CCROS). Diese zusätzlichen Speichereinheiten (wie sie damals genannt wurden) entstanden während der Ära der Vakuum-Röhrenkollektoren-Computer. Aber mit der Einführung der billigeren Trommel Speichereinheiten wurden diese nicht mehr verwendet.

Später, in den 1970er und 1980er Jahren wurden SSDs in Halbleiterspeichern für die frühen Supercomputer von IBM, Amdahl und Cray implementiert, jedoch wurden aufgrund des prohibitiv hohen Preises die built-to-order SSDs recht selten verwendet. In den späten 1970er Jahren produzierte General Instruments eine elektrisch veränderbare ROM (EAROM), die so etwas wie die spätere NAND-Flash-Speicher betrieben. Leider konnte nicht einmal eine zehnjährige Betriebszeit erreicht werden, daher verließen viele Unternehmen diese Technologie. Im Jahr 1976 begann Dataram mit dem Verkauf ein Produktes  namens  Bulk-Core-  , das  bis zu 2 MB Solid-State Speicher bot, kompatibel mit Digital Equipment Corporation (DEC) und Data General (GD) Computern. Im Jahr 1978 stellte Texas Memory Systems ein 16 Kilobyte RAM Solid-State-Laufwerk vor, das von Ölfirmen für seismische Datenerfassung eingesetzt wurde. Im folgenden Jahr entwickelte StorageTek das erste moderne Solid-State-Laufwerk.

Der Sharp PC-5000 aus dem Jahr 1983 verwendete 128 Kilobyte Solid-State-Speicherkartuschen mit Bubble-Speicher. Im Jahr 1984 hatte die Tallgrass Technologies Corporation einen Bandspeicher für die Datensicherung von 40 MB mit einer built-in Solid-State Einheit von 20 MB. Die 20 MB-Einheit kann anstelle der Festplatte verwendet werden. Im September 1986 führte Santa Clara Systeme Batram ein, ein Massenspeichersystem mit 4 Megabyte mit 4 MB-Speichermodulen erweiterbar auf bis zu 20 MB. Das Paket enthielt einen Akku, um die Speicher-Chip Inhalte zu bewahren, wenn das Feld nicht mit Strom versorgt wurde. 1987 kam die EMC Corporation (EMC) auf den SSD-Markt, mit Laufwerken für den Markt der Minicomputer. 1993 verschwand EMC jedoch wieder vom SSD-Markt.

Software-basierte RAM Disks wurden jedoch weiterhin bis 2009 verwendet, weil sie eine Größenordnung schneller sind als der schnellste SSD , aber sie verbrauchen CPU-Ressourcen und pro GB viel mehr.

Flash-basierte SSDs

Im Jahr 1994 kaufte STEC kaufte Inc. Cirrus Logic den Flash-Controller-Betrieb, sodass dem  Unternehmen der Eintritt in das Geschäft mit dem Flash-Speicher für die Geräte der Unterhaltungselektronik ermöglicht wurde.

1995 führte M-Systems die Flash-basierten Solid-State-Laufwerke ein. Sie hatten den Vorteil, dass keine Batterien erforderlich sind, um die Daten im Speicher halten (die für die Vorgängermodelle der flüchtigen Speicher-Systeme erforderlich waren), aber nicht so schnell waren, wie die DRAM-basierten Lösungen. Seitdem wurden SSDs erfolgreich von militärischen Organisationen und in der Luft- und Raumfahrt als HDD Ersatz verwendet, wie auch für andere geschäftskritische Anwendungen. Diese Anwendungen erfordern die außergewöhnliche mittlere Betriebsdauer zwischen Ausfällen (MTBF), die Solid-State Laufwerke erreichen, weil sie für extreme Schock-, Vibrations- und Temperaturbereiche ausgelegt sind.

Im Jahr 1999 machte BiTMICRO eine Reihe von Einführungen und Ankündigungen zu Flash-basierten SSDs, darunter ein 18 GB, 3,5-Zoll-SSD. Im Jahr 2007 kündigte Fusion-io eine PCIe-basierte SSD mit 100.000 Input / Output-Operationen pro Sekunde (IOPS) Leistung in einer einzigen Karte an, mit Kapazitäten bis zu 320 Gigabyte. Auf der Cebit 2009 zeigte OCZ Technology eine 1 Terabyte (TB)-Flash-SSD mit einer PCI Express x 8 Schnittstelle. Sie erreichte eine maximale Schreibgeschwindigkeit von 654 Megabyte pro Sekunde (MB / s) und einer maximalen Lesegeschwindigkeit von 712 MB / s. Im Dezember 2009 kündigte Micron Technology das weltweit erste SSD mit einer 6 Gigabit pro Sekunde (Gbit / s) SATA-Schnittstelle an.

Virident Systeme kam mit der zweiten Generation der Flash-basierten SSD im Jahr 2012, FlashMax II auf den Markt. Es packt die branchenweit höchste Speicherkapazität in einen kleinen Formfaktor von nur ½ Länge x ½ Höhe, so passt er in jeden Server mit Karten, die bis zu 2,2 TB Speicherkapazität ermöglichen. Selbst bei einem so kleinen Formfaktor können diese Karten eine Bandbreite bis zu 2,7 GB / s lesen und 1,5 Millionen IOPS in einer Low-Profile-Karte liefern.

Enterprise Flash-Laufwerke

Enterprise Flash-Laufwerke (EFDs) sind für Anwendungen mit einer hohen I / O-Leistung (IOPS), Zuverlässigkeit, Energieeffizienz und neuerdings auch konstante Leistung ausgelegt. In den meisten Fällen ist ein EFD eine SSD mit einer höheren Reihe von Spezifikationen, verglichen mit SSD, die typischerweise in Notebook-Computern verwendet werden. Der Begriff wurde erstmals von EMC im Januar 2008 eingesetzt, um SSD-Hersteller zu erkennen, die Produkte dieser höheren Standards bieten. Es gibt keine Kontrollorgane, die die Definition von EFD-Standards kontrollieren, somit kann jeder SSD-Hersteller behaupten, er stelle EFD her, auch wenn diese nicht den Anforderungen entsprechen. Ebenso kann es andere SSD-Hersteller geben, die die EFD Anforderungen erfüllen, ohne dass sie Ihre Produkte EFD nennen.

Im vierten Quartal 2012 führte Intel sein SDD DC S3700-Laufwerk ein, das eine konsistente Leistung erzielt, ein Gebiet, das zuvor nicht viel Aufmerksamkeit erhalten hatte, aber von dem Intel behauptete, es sei für den Enterprise-Markt wichtiger. Insbesondere behauptet Intel, dass der S3700  im stationären Zustand seine IOPS um weniger als 10 – 15% verändert und dass 99,9 % aller 4 KB Random IOs in weniger als 500μs gewartet  werden.

Aufbau und Funktion

Die wichtigsten Komponenten eines SSD sind die Steuerung und der Speicher zum Speichern der Daten. Der primäre Speicher-Komponente in einer SSD war der flüchtige DRAM-Speicher, da diese zuerst entwickelt wurden, seit 2009 ist die nichtflüchtigen NAND-Flash-Speicher jedoch üblicher. Andere Komponenten spielen eine weniger wichtige Rolle beim Betrieb der SSD und variieren von Hersteller zu Hersteller.

Controller

Jedes SSD umfasst einen Controller, der die Elektronik zum Host-Computer überbrückt, die die NAND-Speicherkomponenten enthält. Der Controller ist ein Embedded-Prozessor, der den Firmware-Level-Code ausführt und ist einer der wichtigsten Faktoren der SSD-Leistung. Einige der Funktionen des Controllers enthalten:

  • Fehlerkorrektur (ECC)
  • Wear-Leveling
  • Bad Block Zuordnung
  • Read Scrubbing und Read Disturb-Management
  • Lese- und Schreibe- Caching
  • Speicherbereinigung
  • Verschlüsselung

Die Leistung eines SSD kann mit der Anzahl von parallelen NAND-Flash-Chips im Gerät skalieren. Ein einzelner NAND-Chip ist relativ langsam wegen seiner engen, (8/16 Bit) asynchronen I / O-Schnittstelle und zusätzlichen hohen Latenz grundlegender I / O-Operationen (typisch für SLC NAND, zu ~ 25 ms einer 4K-Seite aus dem  Feld I / O-Puffer zur schreibgeschützten, ~ 250 us bis zur 4K Seite aus dem IO-Puffer eines nicht schreibgeschützten Feldes, ~ 2 ms bis 256 KB zum Löschen eines Blocks). Wenn mehrere NAND Geräte parallel innerhalb einer SSD arbeiten, variiert die Bandbreite und die hohen Latenzzeiten können ausgeblendet werden, solange es genug ausstehenden Operationen gibt und die Last gleichmäßig zwischen den Geräten verteilt ist. Micron und Intel waren die ersten, die die schnelleren SSD herstellten, indem sie ein Daten-Stripping (ähnlich dem RAID 0) und eine Verschachtelung im Aufbau implementierten. Dies ermöglichte die Schaffung von ultra-schnellen SSD mit 250 MB / s effektiven Lese- /und Schreibgeschwindigkeiten mit der SATA 3 Gbit / s-Schnittstelle in 2009. SandForce nutzte weitere zwei Jahre diese parallele Flash-Konnektivität SandForce und gab einen SATA 6 Gbit/s, SSD-Controller der Lese-/Schreibzugriff-Geschwindigkeiten unterstützte, heraus.. SandForce Controller komprimieren die Daten vor dem Senden an den Flash-Speicher. Dieser Prozeß kann zu weniger schreiben und einem höheren logischen Durchsatz führen, je nach Komprimierbarkeit der Daten.

Speicher

Flash-Memory-basiert

Die meistenSSD Hersteller verwenden nichtflüchtige NAND-flash-Speicher ibei der Herstellung Bau ihrer SSDs,  wegen der niedrigeren Kosten im Vergleich zu DRAM und der Möglichkeit, Daten ohne eine Konstantstromquelle beizubehalten und dadurch eine Datenpersistenz durch plötzliche Stromausfälle zu gewährleisten. Flash-Speicher-SSDs sind langsamer als DRAM-Lösungen, und einige frühe Entwürfe waren noch langsamer als Festplatten nach ständigem Betrieb. Dieses Problem wurde durch Controller gelöst, die im Jahr 2009 und später herauskamen.

Flash-Memory-basierte Lösungen sind in der Regel verpackt in Standard-Disk Laufwerk-Formfaktoren (1,8, 2,5 und 3,5 Zoll), oder mit kleineren einzigartigen und kompakten Layouts wegen der kompakten Speicher.

Laufwerke der unteren Preisklasse verwenden in der Regel Multi-Level Cell (MLC) Flash- Memory,, die langsamer und weniger zuverlässig sind als Single-Level Cell (SLC) Flash-Memory ist. Dies kann durch die interne Struktur der SSD, z. B. interleaving. Änderungen an Schreib-Algorythmen ,  und höherer Kapazitätserweiterung (mehr Überkapazitäten), mit denen die Wear-leveling-Algorithmen arbeiten können, gemindert oder sogar umgekehrt werden.

DRAM-basiert

SSDs auf der Grundlage von flüchtigen Speicher DRAM zeichnen sich durch ultraschnellen Datenzugriff, im Allgemeinen weniger als 10 Mikrosekunden aus und dienen in erster Linie zur Beschleunigung von Anwendungen, die sonst durch die Wartezeit von Flash-SSDs oder herkömmlichen HDDs zurückgehalten werden würden. DRAM-basierte SSDs umfassen in der Regel entweder eine interne Batterie oder einen externen AC/DC Adapter und Backup-Speichersysteme, um Datenpersistenz sicherzustellen, während dem Laufwerk kein Strom aus externen Quellen geliefert wird. Wenn die Stromzufuhr unterbrochen wird, liefert die Batterie Strom, während alle Informationen vom Arbeitsspeicher (RAM) auf Backup-Speicher kopiert werden . Wenn die Stromversorgung wiederhergestellt ist, werden die Informationen aus dem gesicherten Speicher zurück in den Hauptspeicher kopiert und die SSD wird fortgesetzt im Normalbetrieb (ähnlich der Ruhezustand-Funktion, die in modernen Betriebssystemen verwendet wird).

SSDs dieser Art sind in der Regel ausgestattet mit DRAM-Modulen des gleichen Typs, wie sie in normalen normalen PCs und Servern verwendet werden, die ausgetauscht und durch größere Module ersetzt werden können.

Ein ferngesteuerter, indirekter Speicherzugriff Disk (RIndMA Platte) verwendet einen sekundären Computer mit einem schnellen Netzwerk oder eine (direkte) Infiniband-Verbindung, die wie ein RAM-basiertes SSD handelt, doch die neuen, schnelleren Flash-Speicher-SSDs, die bereits ab 2009 verfügbar sind, machen diese Option nicht so kostengünstig.

Cache oder Puffer

Eine Flash-basierte SSD verwendet in der Regel eine kleine Menge von DRAM als Cache, ähnlich wie bei den Festplatten-Cache. Ein Verzeichnis von Block-Platzierung und Verschleiß Abgleich der Daten wird auch im Cache gehalten, während das Laufwerk in Betrieb ist. Daten werden nicht dauerhaft im Cache gespeichert. Ein SSD-Controller-Hersteller, SandForce, verwendet keine externen DRAM-Cache bei ihren Entwürfen, erreichen aber immer noch eine sehr hohe Leistung. Die Beseitigung der externen DRAM ermöglicht einen kleineren Fußabdruck für  die anderen Komponenten der Flash-Speicher, um noch kleinere SSDs zu bauen.

Batterie oder Super-Kondensator

Eine weitere Komponente der SSDs mit höherer Leistung ist ein Kondensator oder eine Batterie in irgendeiner Art. Diese sind notwendig, um die Datenintegrität zu pflegen, sodass die Daten im Cache auf das Laufwerk geleert werden können, wenn der Strom ausfällt. Einige können die Daten sogar lange genug im Cache behalten, bis der Strom wieder eingeschaltet wird. Bei MLC-flash-Speicher kann ein Problem namens Korruption der unteren auftreten, weinn einer MLC-Flash-Memory während der Programmierung einer oberen Seite der Strom abgezogen wird. Das Ergebnis ist, dass zuvor geschriebene Daten, die als sicher eingeschätzt wurden, beschädigt werden können, wenn der Speicher bei einem plötzlichen Stromausfall nicht durch einen Super-Kondensator unterstützt wird. Dieses Problem existiert nicht mit einer  SLC-Flash-Memory. Die meisten  SSDs der Verbraucher-Klasse haben keine integrierten Batterien oder Kondensatoren; zu den Ausnahmen zählen die Intel 320-Serie und die teurere Intel 710 Serie.

Host-Schnittstelle

Die Host-Schnittstelle ist nicht speziell ein Bestandteil der SSD, jedoch eiin wichtiger Teil des Laufwerks. Die Schnittstelle wird in der Regel in den oben beschriebenen Controller integriert. Die Schnittstelle kommt in der Regel in einer der Schnittstellen in HDDs vor. Diese sind:

  • Serielle  ATA
  • Seriell angebundene SCSI – SAS (in der Regel auf Servern gefunden)
  • PCI-Express
  • Fibre Channel (fast ausschließlich auf Servern gefunden)
  • USB
  • Parallele ATA (IDE)-Schnittstelle (meist ersetzt durch SATA)
  • (Parallele) SCSI (in der Regel auf Servern gefunden; meist ersetzt durch SAS; das letzte SCSI-basierte SSD wurde 2004 eingeführt)

Formfaktor

Die Größe und Form eines Gerätes hängt weitgehend von Größe und Form der Komponenten ab, aus denen das Gerät besteht. Herkömmliche Festplatten und optische Laufwerke sind um die rotierende oder optische Platte konzipiert, zusammen mit dem Spindelmotor im Inneren. Wenn eine SSD aus verschiedenen, miteinander verbundenen integrierten Schaltkreisen (ICs) und einer Schnittstellen-Verbindung besteht, dann könnte es alle denkbaren Formen annehmen, weil es nicht mehr auf die Form der rotierenden Medienlaufwerke beschränkt ist. Einige Solid-State-Speicherlösungen kommen in einem größeren Gehäuse, das sogar aus einem Rack-Mount-Formfaktor mit zahlreichen SSDs im Inneren bestehen kann. Sie alle verbinden sich zu einem gemeinsamen Bus innerhalb des Gehäuses, mit einem einzigen Anschluss als Verbindung aus dem Gehäuse.

Für die allgemeine Computernutzung ist der Formfaktor 2,5″ (in der Regel in Laptops gefunden) der populärste. Für Desktop-Computer mit 3,5″-Festplatten-Plätzen, kann eine einfache Adapterplatte verwendet werden, um solch eine Festplatte anzupassen. Andere Art von Formfaktoren sind häufiger in Unternehmensanwendungen. Eine SSD kann auch komplett in die andere Schaltung des Gerätes, wie beim Apple MacBook Air (Modell ab Herbst 2010) integriert werden.

Standard HDD Formfaktoren

Der Vorteil einer Verwendung eines üblichen HDD-Formfaktors wäre es, von der bereits vorhandenen, umfangreichen Infrastruktur zu profitieren, um die Laufwerke an das Host-System zu montieren und anzuschließen.. Diese traditionelle Form-Faktoren sind durch die Größe der rotierenden Medien, z. B. 5,25 “, 3,5″, 2,5 “, 1,8″ bekannt,  nicht durch die Dimensionen der Festplattengehäuse.

Box-Formfaktor

Viele der DRAM-basierten Lösungen verwenden eine Box, diet oft entwickelt wird, um in ein Rack-Mount-System eingebaut zu werden. Die Anzahl der DRAM-Komponenten, die benötigt werden, um ausreichend Kapazitäten für das Speichern von Daten und die Backup-Stromversorgung erfordert einen größeren Raum als für herkömmliche HDD-Formfaktoren gebraucht wird.

Bare-Board Formfaktoren

Formfaktoren, die für Speichermodule häufiger waren, werden jetzt von SSDs verwendet, um ihre Flexibilität bei der Einteilung der Komponenten zu nutzen. Einige von Ihnen enthalten PCIe, Mini PCIe Mini-DIMM, MO-297 und vieles mehr. Die SATADIMM von Viking-Technology verwendet einen leeren DDR3 DIMM-Steckplatz auf der Hauptplatine, um das SSD mit einem separaten SATA-Anschluss, mit Strom zu versorgen, der den Datenanschluss an den Computer zurück leitet. Das Ergebnis ist ein einfach zu installierendes SSD mit einer Kapazität gleich der Laufwerke, die in der Regel eine volle 2.5 im Laufwerkschacht einnehmen. Zumindest ein Hersteller, InnoDisk, stellt ein Laufwerk her, das direkt im SATA-Anschluss auf der Hauptplatine sitzt, ohne Unterstützung oder andere mechanische Halterungen. Einige SSDs basieren auf den PCIe-Formfaktor und verbinden die Daten-Schnittstelle und den Strom über den PCIe-Anschluss an den Host. Diese Laufwerke können entweder einen direkten PCIe-Controller oder ein PCIe-SATA-Brückengerät verwenden, das dann an die SATA -Flash Controller angeschlossen wird.

Ball Grid Array Formfaktoren

In den frühen 2000er Jahren führten einige Firmen SSDs in Ball Grid Array (BGA) Formfaktoren ein, wie die M-Systems (jetzt SanDisk) eingeführten DiskOnChip und Silicon Storage Technology NANDrive (die jetzt von Greenliant Systems produziert werden) und die Memoright M1000 für den Einsatz in eingebetteten Systemen. Die Hauptvorteile von BGA-SSDs sind ihre geringe Leistungsaufnahme, die Package-Größe der kleinen Chips, die in kompakte Subsysteme passen und direkt auf einer Hauptplatine verlötet werden können, um Nebenwirkungen von Vibration und Schock zu reduzieren.

Vergleich von SSD und HDD

Es ist schwierig, einen Vergleich zwischen SSDs und herkömmlichen (rotierenden) HDD herzustellen. Traditionelle HDD-Leistungsvergleiche neigen dazu, sich auf  Leistungsmerkmale zu konzentrieren, bei HDD eher schlecht ausfallen, wie die Rotationslatenz und die Suchzeit. Da SSDs nicht rotieren müssen, um Daten zu suchen, erweisen diese sich in solchen Tests den HDD vollkommen überlegen. Jedoch müssen SSDs sich den Herausforderungen gemischter Lese- und Schreibvorgängen stellen und ihre Leistung kann sich im Laufe der Zeit verschlechtern. SSD Tests müssen aus vollen Festplatten (im Einsatz) heraus starten, da eine neue und leere (frisch aus dem Karton) Platte eine wesentlich bessere Schreibleistung bringt,  als nach nur ein paar  Wochen im Einsatz.

Die meisten Vorteile der Solid-State-Laufwerke gegenüber herkömmlichen Festplatten liegen in der Fähigkeit, Daten vollständig elektronisch zu erfassen, anstatt elektromechanisch darauf zuzugreifen. Auf der anderen Seite bieten herkömmliche Festplatten erheblich höhere Kapazitäten für ihren Preis.

Während SSDs zuverlässiger als HDDs erscheinen, sind die Forscher am Center for Magnetic Recording „vollkommen davon überzeugt, dass die heutigen SSDs nicht viel zuverlässiger sind als Festplatten”. SSD-Ausfälle haben oft katastrophale Auswirkungen mit einem vollständigen Datenverlust. Während HDDs auch auf diese Weise scheitern können, geben sie oft Warnungen von ihrem Ausfall,  sodass viele oder alle ihre Daten wiederhergestellt werden können. Darüber hinaus variiert die Stabilität der SSD unter Modellen erheblich.

Herkömmliche Festplatten speichern ihre Daten in einer linear geordneten Weise. SSDs jedoch ordnen ständig ihre Daten neu, während sie die Standorte zum Zwecke des Wear Leveling verfolgen. Als solche spielen die Flash-Memory Controller und dessen Firmware eine entscheidende Rolle bei der Aufrechterhaltung der Datenintegrität. Eine Hauptursache für Datenverlust in SSDs sind Firmware-Bugs, die bei Festplatten selten Probleme verursachen.

Die folgende Tabelle zeigt eine detaillierte Übersicht der Vor- und Nachteile beider Technologien. Vergleiche geben typische Merkmale wieder und gelten möglicherweise nicht für einzelne Geräte.

Eigenschaft oder Merkmal Solid-State Laufwerk Festplatte
Startzeit Fast augenblicklich; keine mechanischen Komponenten vorzubereiten. Eventuell ein paar Millisekunden aus dem Energiespar-Modus. Das Spin-up der Festplatte kann mehrere Sekunden dauern. Ein System mit vielen Laufwerken kann die Staffelung eines Spin-up erforderlich machen, um die Spitzenleistung zu verringern, die für einen kurzen Moment sehr hoch ist, wenn das HDD zum ersten Mal gestartet wird.
Direktzugriffszeit In der Regel unter 100 µs. Da  Daten aus verschiedenen Orten der Flash-Memory direkt abgerufen werden können, verursacht die Zugriffszeit in der Regel keinen großen Leistungsengpass. Reicht von 2,9 (High-End-Server-Laufwerk) bis 12 ms (Laptop-HDD) aufgrund der Notwendigkeit, die Köpfe zu bewegen und zu warten, bis die Daten sich unter den Schreib-Lese-Kopf drehen
Latenzzeit Lesen Im Allgemeinen gering, da die Daten direkt von jedem Ort aus gelesen werden können. In Anwendungen, bei denen die  Festplatten-Suche ein Begrenzungsfaktor ist, führt dies zu einem schnelleren Boot und Start der Anwendung (siehe Amdahls Gesetz). Viel höher als SSDs. Die Lesezeit ist für jede Suche anders, da der Standort der Daten auf dem Datenträger und den Speicherort des Lese-Kopfes einen Unterschied machen.
Daten-Übertragungsrate Die SSD-Technologie liefert eher konsistente Lese-/Schreibgeschwindigkeit, aber wenn auf viele einzelne kleinere Blöcke zugegriffen wird, sinkt die Leistung. In Verbraucher-Produkten beträgt die maximale Übertragungsrate in der Regel von ca. 100 MB/s zu 600 MB/s, abhängig von der Festplatte. Der Enterprise-Markt bietet Geräte mit mehreren Gigabyte pro zweitem Durchsatz. Sobald der Kopf beim Lesen oder Schreiben auf einer kontinuierlichen Spur positioniert wird, kann ein Enterprise-HDD Daten mit einer Geschwindigkeit von etwa 140 MB/s übertragen. In der Praxis sind die Übertragungsgeschwindigkeiten aufgrund der konstanten Suche um vieles geringer, da die Daten von vielen verschiedenen Orten gelesen werden oder fragmentiert sind. Datenübertragungsraten hängen auch von der  Drehzahl ab, die von 4.200 bis 15.000 U/Min. reichen kann und auch von der Strecke (das Lesen der aus den äußeren Spuren ist schneller durch die höhere absolute Kopfgeschwindigkeit relativ zum Datenträger).
Konsistente Leseleistung Die Leseleistung ändert sich nicht basierend auf dem Speicherort der Daten auf einer SSD Wenn auf Daten aus unterschiedlichen Bereichen der Platten zugegriffen werden muss, wie zum Beispiel bei fragmentierten Dateien, werden die  Reaktionszeiten durch die Notwendigkeit, jedes Fragment zu suchen, erhöht.
Fragmentierung (Dateisystem-spezifisch) Es gibt einen beschränkten Nutzen beim sequenziellen Lesen von Daten (jenseits der üblichen FS-Blockgrößen,  sagen wir 4 KB), die Fragmentierung für SSDs vernachlässigbar machen. Defragmentierung würde Verschleiß dadurch verursachen, dass weitere Schreibzugriffe auf die NAND-Flash-Zellen notwendig sind, die eine begrenzte Betriebsdauer haben. Dateien, besonders die langen, die auf Festplatten häufig geschrieben werden, werden  in der Regel im Laufe der Zeit fragmentiert; regelmäßige Defragmentierung ist erforderlich, um eine optimale Leistung zu erhalten.
Lärm (akustisch) SSDs haben keine beweglichen Teile und sind daher im Grunde stumm, obwohl elektrische Geräusche aus den Schaltungen auftreten können. HDDs haben bewegliche Teile (Kopf, Aktor und Spindelmotor) und machen einige Geräusche; Lärmpegel variieren unter den Modellen, können aber erheblich sein (während diese oft viel geringer sind, als die Geräusche aus dem Lüfter).
Temperaturkontrolle SSDs erfordern in der Regel keine besondere Kühlung und tolerieren höhere Temperaturen als Festplatten. High-End-Enterprise-Modelle, die als Zusatzkarten geliefert werden, werden möglicherweise mit  Kühlkörpern ausgestattet, die die erzeugte Hitze zerstreuen. Laut Seagate verkürzen Umgebungstemperaturen von über 95 ° F (35 ° C) die Lebensdauer und Zuverlässigkeit einer Festplatte und  Laufwerkstemperaturen von über 131º  F (55 ° C) gefährden die Zuverlässigkeit. Lüfterkühlung kann erforderlich sein, wenn Temperaturen ansonsten diese Werte übersteigen. In der Praxis werden die meisten Festplatten ohne besondere Vorkehrungen für die Kühlung verwendet.
Anfälligkeit gegenüber Umweltfaktoren Keine beweglichen Teile, sehr resistent gegen Erschütterungen und Vibrationen Köpfen, die über schnell rotierenden Platten schweben, sind anfällig für Schock und Vibration
Installation und Montage Unempfindlich in der Ausrichtung, gegen Vibration oder Schock. In der Regel keine exponierten Schaltungen. Mögliche exponierte Schaltungen dürfen nicht in Konakt mit Metallteilen kommen. Die meisten aktuellen Modelle funktionieren gut in allen Ausrichtungen. Sollten zum Schutz vor Vibrationen und Schock montiert werden.
Anfälligkeit für Magnetfelder Keine Auswirkungen auf Flash-Memory Magnete oder magnetische Überspannungen könnten Daten prinzipiell beschädien, obwohl die Magnet-Platten in der Regel in einem Metallgehäuse gut abgeschirmt sind.
Gewicht und Größe Solid-State-Laufwerke, im wesentlichen Halbleiter- Seicherelemente, die auf einer Leiterplatte montiert sind. sind klein und leicht im Gewicht. Für einfachen Austausch folgen sie jedoch oft den gleichen Formfaktoren wie Festplatten (3,5 “, 2,5″ oder 1,8 “). Solche Formfaktoren wiegen in der Regel so viel wie ihre HDD-Kollegen, vor allem beim Gehäuse. HDDs haben in der Regel den gleichen Formfaktor, sind aber möglicherweise schwerer. Dies gilt für 3,5 “-Laufwerke, die in der Regel rund 700 Gramm wiegen.
Zuverlässigkeit und Lebensdauer SSDs haben keine beweglichen Teile,  mechanisch ausfallen können. Jeder Block eine Flash-basierten SSD kann nur begrenzt gelöscht (und daher geschrieben) werden, bevor er ausfällt. Die Controller verwalten diese Beschränkung, sodass Laufwerke bei normaler Benutzung jahrelang halten können. SSDs basierend auf DRAM haben keine begrenzte Anzahl von Schreibvorgängen. Firmware Bugs sind derzeit eine häufige Ursache für den Verlust von Daten. Die Zuverlässigkeit variiert erheblich unter verschiedenen SSD-Herstellern und Modellen. HDDs haben bewegliche Teile und potenzielle mechanische Fehler, aus denen der  Verschleiß resultiert.
Begrenzungen der Schreibsicherung NAND-Flash-Memory kann nicht überschrieben werden, aber zuvor gelöschte Blöcke können umgeschrieben werden. Wenn ein Softwareprogramm Verschlüsselungsdaten bereits auf die SSD schreibt, bleiben die  die überschriebenen Daten noch ungesichert, unverschlüsselt und zugänglich (Laufwerk-basierte Hardware-Verschlüsselung hat dieses Problem nicht). Daten können auch durch Überschreiben der ursprünglichen Datei nicht ohne ein speziell eingebautes  Verfahren für „Secure Erase” gelöscht werden. HDDs können Daten direkt auf dem Laufwerk in jedem Sektor überschreiben. Die Firmware des Laufwerks ersetzt jedoch beschädigte Blöcke mit freien Bereichen, sodass immer noch Fragmente vorhanden sein können.
Kosten pro Kapazität NAND-Flash-SSDs kosten ungefähr US$ 0,65 pro GB HDDs kosten über US$ 0,05 pro GB für 3,5 Zoll und $0,10 pro GB 2,5-Zoll Laufwerken
Speicherkapazität, Im Jahr 2011 waren die SSDs bereits in der Größenordnung von bis zu 2 TB verfügbar, aber weniger kostspielig sind Laufwerke mit  64 bis 256 GB und daher auch  häufiger. In 2011  gab es schon HDDs mit 4 TB.
Lese-/Schreibzugriff Leistungssymmetrie Die weniger teuren SSDs haben in der Regel deutlich geringere Schreib- als Lesegeschwindigkeiten. Bei den leistungsfähigeren SSDs sind die Lese- und Schreibgeschwindigkeiten ungefähr gleich. HDDs haben in der Regel etwas niedrigere Schreibgeschwindigkeiten als ihre Lesegeschwindigkeiten.
Freie Block Verfügbarkeit und TRIM Die SSD-Schreibleistung wird durch die Verfügbarkeit frei programmierbarer Speicherblöcke wesentlich beeinflusst. Zuvor beschriebene Datenblöcke, die nicht mehr in Gebrauch sind, können von TRIM zurückgefordert werden; jedoch sogar mit TRIM verursachen weniger freie Blöcke eine langsamere Leistung. HDDs sind von freien Blöcke nicht betroffen und profitieren nicht von TRIM
Energieverbrauch Leistungsstarke Flash-basierte SSDs erfordern in der Regel die Hälfte bis ein Drittel des Stroms von HDDs. Hochleistungs-DRAM-SSDs erfordern im Allgemeinen genauso viel Leistung wie HDDs und müssen mit Strom versorgt werden, auch wenn der Rest des Systems heruntergefahren wird. HDD mit dem niedrigsten Stromverbrauch (Größe 1,8 “) können weniger als 0,35 Watt konsumieren. 2,5-Zoll Laufwerke brauchen in der Regel 2 bis 5 Watt. Die 3,5 “-Laufwerke mit Höchstleistung können bis zu ca. 20 Watt verbrauchen.

Vergleich der SSDs mit Speicherkarten

Während sowohl Speicherkarten und die meisten SSDs Flash-Memory verwenden, dienen sie sehr unterschiedlichen Märkten und Zwecken. Jeder hat eine Reihe von verschiedenen Merkmalen, die optimiert und angepasst werden, um am besten den Anforderungen bestimmter Benutzer zu entsprechen. Einige dieser Merkmale sind Stromverbrauch, Größe, Leistung und Zuverlässigkeit.

SSDs wurden ursprünglich  für den Einsatz in einem Computersystem entworfen. Die ersten Einheiten waren vorgesehen, um HDDs zu ersetzen oder zu ergänzen, sodass das Betriebssystem sie als Festplatte erkannte. Solid-State-Laufwerke wurden ursprünglich gleich geformt und wie Festplatten in den Computer montiert. Spätere SSDs wurden kleiner und kompakter und entwickelten sich schließlich zu ihren eigenen, einzigartigen Formfaktoren. Die SSD wurde entwickelt, um dauerhaft in einem Computer installiert werden.

Im Gegensatz dazu waren Speicherkarten (z. B. Secure Digital (SD), CompactFlash (CF) und viele andere) ursprünglich für Digitalkameras und fanden später ihren Weg in Handys, Gaming-Geräte, GPS-Geräte etc.. Die meisten Speicherkarten sind physikalisch kleiner als SSDs und können immer wieder eingefügt und entfernt werden. Es gibt Adapter, die die Aktivierung einiger Speicherkarten-Schnittstellen auf einem Computer ermöglichen und die Verwendung als SSD erlauben, aber sie sollen nicht das primäre Speichergerät auf dem Computer sein. Die übliche Compact Flash-Schnittstelle ist drei-bis viermal langsamer als eine SSD. Da nicht entworfen wurden, die Menge an Lese- und Schreibvorgängen zu verarbeiten, die normalerweise bei der typischen Computernutzung Auftritt können ihre Daten beschädigt werden, es sei denn, besondere Verfahren werden angewendet, um den Verschleiß auf der Karte auf ein Minimum zu reduzieren.

Anwendungen

Bis 2009 wurden SSDs vorwiegend in diejenigen Aspekte der unternehmenskritischen Anwendungen eingebaut, wo die Geschwindigkeit des Speichersystems so schnell wie möglich sein musste. Da die Flash-Memory ein häufiger Bestandteil von SSDs geworden ist, haben die fallenden Preise und höhere Diechte diese für viele andere Anwendungen finanziell attraktiver gemacht. Organisationen, die von einem schnelleren Zugriff von Systemdaten profitieren, sind Aktienhandelsgesellschaften, Unternehmen der Telekommunikation, Streaming- Medien und Unternehmen im Bereich der Video-Bearbeitung. Die Liste der Anwendungen, die von schnellen Speichern profitieren konnten, ist riesig. Jedes Unternehmen kann selbst den ROI bewerten, den es durch das Hinzufügen von SSDs zu seinen eigenen Anwendungen erhält und so am besten herausfinden, was am kostengünstigsten ist.

Flash-basierte Solid-State-Laufwerke sind einsetzbar. um aus gewöhnlichen Allzweck PCs Netzwerk-basierte Geräten zu machen. Ein schreibgeschütztes Flash-Laufwerk mit Betriebssystem und Anwendungssoftware kann für größere, weniger zuverlässige Festplatten oder CD-ROMs ersetzen. Geräte, die auf diese Art  gebaut werden, bieten eine Alternative zu teuren Routern und Firewall- Hardware.

SSD, basierend auf einer SD-Karte mit einer Live-SD-Betriebssystem können leicht für den Schreibzugriff gesperrt werden. Kombiniert mit einer Cloud-computing Umgebung oder anderen beschreibbaren Medien, um die Persistenz zu erhalten, ist ein OS, das von einer schreibgeschützten SD-Karte gebootet wird, solide,, zuverlässig und unempfindlich gegen permanente Korruption. Wenn das laufende OS sich verschlechtert, wird die Maschine einfach aus- und dann wieder eingeschaltet, so geht sie zurück zu ihrem ursprünglichen, unbeschädigten Zustand und ist damit besonders solide. Das auf der SD-Karte installierte Betriebssystem erfordert keine Entfernung der beschädigten Komponenten, da diese für den Schreibzugriff gesperrt wurde und möglicherweise wiederhergestellt werden muss.

Im Jahr 2011 führte Intel einen Caching-Mechanismus für seinen Z68-Chipsatz (und mobile Derivate) namens Smart Response Technology ein, wodurch eine SATA SSD als Cache  Cache für eine konventionelle, magnetische Festplatte (konfigurierbar als Write-through oder Write-Back) verwendet werden konnte. Eine ähnliche Technologie ist auf der RocketHybrid PCIe-Karte von HighPoint verfügbar. Hybrid-Laufwerke (H-HDSs) basieren auf dem gleichen Prinzip, integrieren aber eine gewisse Menge von Flash Memory an Bord von konventionellen Laufwerken anstelle einer separaten SSD. Auf die Flash-Ebene in diesen Laufwerken kann unabhängig vom Host mit ATA-8-Befehlen zugegriffen werden, sodass das Betriebssystem vom magnetischen Speicher verwaltet wird. Beispielsweise speichert die Microsoft ReadyDrive Technologie explizit Teile der Datei für den Ruhezustand im Cache dieser Laufwerke, wenn Systemruhezustand den nachfolgenden Aufstart schneller machen.

Datenrettung und sicheres Löschen

Solid-State-Laufwerke haben neue Herausforderungen für Unternehmen, die sich mit der Wiederherstellung von Daten beschäftigen, da die Möglichkeit der Speicherung von Daten wesentlich komplexer und nichtlinearer ist als die der Festplattenlaufwerke. Das Verfahren, mit der das Laufwerk intern arbeitet variiert sehr unter den Herstellern und der Befehl „TRIM” stellt das gesamte Spektrum einer gelöschten Datei auf Null. Wear Leveling heißt auch, dass die physikalische Adresse der Daten und die Adresse des Betriebssystems unterschiedlich sind.

Für sicheres Löschen von Daten wird die Verwendung des Befehls ATA Secure Erase empfohlen, da das Laufwerk selbst die effektivste Methode kennt, um seine Daten wirklich zurückzusetzen. Ein Programm wie Parted Magic kann für diesen Zweck verwendet werden.

SSD-optimierte Dateisysteme

In der Regel können die gleichen Dateisysteme, die auf Festplatten verwendet werden, auch auf Solid-State-Platten verwendet werden. In den meisten Fällen ist es sinnvoll, dass das Dateisystem den TRIM-Befehl unterstützt, der dem SSD hilft, gelöschte Daten zu recyceln. Es gibt keine Notwendigkeit für das Dateisystem, sich um Wear Leveling oder andere Merkmale der Flash-Memory zu kümmern, da sie von der SSD intern verarbeitet werden. Davon abgesehen helfen einige Flash-Dateisysteme mit einem protokollbasierten Design (F2FS, JFFS2) die Schreibverstärkung von SSDs zu reduzieren (besonders bei Situationen, wo nur sehr kleine Mengen von Daten geändert werden, z. B. beim Aktualisieren der Dateibeschreibungen).

Während es keine Datei-System-Funktion ist müssen Betriebssysteme auch Partitionen richtig ausrichten, um übermäßige Lesen-Ändern-Schreiben-Zyklen zu vermeiden. Andere Funktionen für Festplatten, insbesondere die Defragmentierung, werden in SSD-Installationen deaktiviert.

Im Folgenden sind einige bemerkenswerte Computer-Datei-Systeme aufgelistet,  die für Solid-State-Laufwerke optimiert sind.

Linux-Systeme

Die ext4, JFS, Btrfs und F2FS-Dateisysteme enthalten eine Unterstützung für die Verwerfen- (TRIM)-Funktion. Wenn Sie unsicher sind, ist ext4 eine sichere Wahl. Kernel-Unterstützung für den TRIM-Funktion wurde in Version 2.6.33 eingeführt. Um davon Gebrauch zu machen, muss das Dateisystem  mit dem Parameter  verwerfen  aufgebaut werden. Die Linux-Distributionen setzen in der Regel  Sie diese Art der Konfiguration während der Installation nicht automatisch und damit erfordert die fstab Datei manuelle Änderung. Daher auch die Vorstellung, dass die Implementierung des aktuellen Linux-TRIM-Kommandos möglicherweise nicht optimal ist. Es ist erwiesen, das dies zu einem Leistungsabfall führt, anstatt zu einer Leistungssteigerung. Die Festplatten-Dienstprogramme kümmern sich um die richtige Ausric htung der Partition.

Mac OS X

Mac OS X-Versionen seit 10.6.8 (Snow Leopard) unterstützen TRIM. Es gibt auch eine Technik, um TRIM in früheren Versionen zu  ermöglichen, obwohl es ungewiss ist, ob TRIM ordnungsgemäß verwendet wird, wenn es wenn in den Versionen vor 10.6.8 aktiviert wird. TRIM wird in der Regel nicht automatisch für Drittanbieter-Laufwerke aktiviert, obwohl es mit Dienstprogrammen wie Trim Enabler aktiviert werden kann. Der Status der TRIM kann in der System-Information der Anwendung oder im system_profiler Kommandozeilen-Tool überprüft werden.

Windows

Für die Versionen von Microsoft Windows vor Vista sind keine besonderen Maßnahmen für die Einrichtung von Solid State Laufwerken erforderlich. Partitionen können manuell vor Installation des Betriebssystems angepasst werden. Defragmentierung wirkt sich negativ auf die Lebensdauer der SSD aus und hat keinen Vorteil. Der TRIM-Befehl kann unter Verwendung von Drittanbieter-Tools zur Aufrechterhaltung der Leistung über die Zeit ausgelöst werden.

Ausgehend von Windows 7 bietet das Standard-Dateisystem NTFS TRIM-Unterstützung (andere Dateisysteme unterstützen TRIM nicht).

In den Registrierungsschlüssel  HKEY_LOCAL_MACHINE  SYSTEM  CurrentControlSet  Control  FileSystem  kann der Wert  DisableDeleteNotification  eingestellt werden  1  um zu verhindern, dass die Dateisystem-Treiber den TRIM-Befehl auslösen.  Dies kann in Situationen nützlich sein, in denen Datenrettung über Wear-Leveling bevorzugt verwendet wird (TRIM setzt alle von ihm behandelten Daten irreversibel zurück).

Windows 7 und 8

Windows 7 bietet Unterstützung für SSDs. Der Support in Windows 8 ist ähnlich. Das Betriebssystem erkennt die Anwesenheit eines SSD und optimiert den Betrieb entsprechend. Für SSD-Geräte deaktiviert Windows die Defragmentierung, Superfetch und ReadyBoost, die Vorabrufoperationen für  Boot-Zeit und Anwendung sind. Es enthält auch Unterstützung für den TRIM-Befehl, um die Speicherbereinigung für Daten, die das Betriebssystem bereits festgestellt hat, ist nicht mehr gültig zu reduzieren. ‑Ohne Unterstützung für TRIM würde die SSD nicht bewusst dieser Daten ist ungültig und unnötig es weiterhin während der Speicherbereinigung neu zu schreiben was zu weiterem Verschleiß des SSD führt.

Windows Vista

Windows Vista erwartet allgemein Festplatten anstatt SSDs. Windows Vista enthält ReadyBoost Merkmale um die Eigenschaften von USB-angeschlossenen Flash-Vorrichtungen ausnutzen, bei SSDs verbessert dies jedoch nur die Ausrichtung von  Standardpartitionen für Lesen-Ändern-Schreiben-Operationen, die die Geschwindigkeit der SSD reduzieren. Dies entsteht dadurch, dass die meisten SSDs in der Regel auf 4 KB Sektoren ausgerichtet sind und die meisten Systeme basieren auf 512 Byte-Sektoren mit der Standard-Partition unausgerichtet. Die richtige Ausrichtung verursacht nicht wirklich eine längere Lebensdauer des SSD vo rdem Laufwerk,  aber einige Vista-Operationen, wenn nicht deaktiviert, können die Lebensdauer der SSD verkürzen. Diskdefragmentierung sollte deaktiviert werden, da die Position der Datei-Komponenten auf einer SSD nicht wesentlich seine Leistung beeinträchtigen, ein  Verschieben der Dateien jedoch machen sie jedoch  zusammenhängend. Die Verwendung der Windows-Defrag-Routine verursacht unnötigen Schreibzugriff-Verschleiß auf die begrenzte Anzahl der P / E-Zyklen des SSD. Die Superfetch Funktion verbessert nicht wesentlich die Leistung des Systems und verursacht zusätzlichen Aufwand für das System und das SSD, obwohl es nicht zu Verschleiß führt. Es gibt keine offiziell bestätigten Informationen, ob Windows Vista-TRIM-Befehle an ein Solid-State-Laufwerk sendet.

ZFS

Solaris ab Version 10, Update 6 (veröffentlicht im Oktober 2008), und die jüngsten Versionen von OpenSolaris, Solaris Express Community Edition, Illumos, Linux mit ZFS auf Linux-und FreeBSD können alle SSDs als Performance-Booster für ZFS verwenden. Ein Low-Latency-SSD kann für die ZFS Intent Log (ZIL), wo es den Namen der SLOG hat, verwendet werden. Dies wird jedes Mal verwendet,  wenn ein synchroner Schreibvorgang auftritt. Eine SSD (nicht notwendigerweise mit einer niedrigen Latenz) kann auch für die Stufe 2 Adaptive Replacement Cache (L2ARC), die Cache-Daten zum Auslesen verwenden, benutzt werden. Wenn entweder allein oder in Kombination verwendet, werden große Erhöhungen der Leistung im Allgemeinen gesehen.

FreeBSD

Zusätzlich zu den ZFS der oben beschriebenen Merkmale, unterstützt das Unix File System (UFS) den TRIM-Befehl.

Swap von Partitionen

Bei Linux nutzen die Swap-Partitionen automatisch TRIM-Operationen, wenn das zugrunde liegende Laufwerk TRIM unterstützt (keine Konfiguration nötig). Auf einigen Betriebssystemen  [  welche?  ]  könnte es nicht eine Möglichkeit geben, um die TRIM-Funktion auf diskreten Swap-Partitionen zu verwenden. Um dieses Problem zu beheben, kann ein Dateiaustausch innerhalb eines gewöhnlichen Dateisystems verwendet werden.

DragonFly BSD ermöglicht SSD-konfigurierten Swap (Austausch) auch als Dateisystem-Cache. Dies kann verwendet werden, um die Leistung auf Desktop-und Server-Workloads zu steigern. Die Bcache, dm-ssdcache EnhanceIO und Tier-Projekte bieten ein ähnliches Konzept für den Linux-Kernel.

Normungsorganisationen

Im Folgenden wird auf Normungsorganisationen und Gremien hingewiesen, die Standards für die Solid-State-Laufwerke (und andere Computer-Speichergeräte) erstellen. Die folgende Tabelle enthält auch Organisationen, die den Einsatz von Solid-State-Laufwerken fördern. Dies ist nicht unbedingt eine vollständige Liste.

Organisation oder Ausschuss Unterausschuss von: Zweck
INCITS entfällt Koordiniert Aktivitäten der technischen Normung zwischen ANSI in den USA und dem gemeinsamen ISO/IEC- Komittees weltweit
T10 INCITS SCSI
T11 INCITS Fc
T13 INCITS ATA
JEDEC entfällt Entwickelt offene Standards und Publikationen für die Mikroelektronik-Industrie
JC-64.8 JEDEC Konzentriert sich auf Solid-State-Laufwerk Standards und Publikationen
NVMHCI entfällt Bietet Standard-Software-und Hardware-Programmierschnittstellen für nichtflüchtige Speicher-Subsysteme
SATA-IO entfällt Bietet der Industrie Beratung und Unterstützung für die Umsetzung der SATA-Spezifikation
SFF Ausschuss entfällt Arbeitet an Standards der Speicherindustrie, die Aufmerksamkeit benötigen, wenn sie nicht von anderen Normungsgremien behandelt werden
SNIA entfällt Entwickelt und fördert Standards, Technologien und Bildungsdienstleistungen in der Verwaltung von Informationen
SSSI SNIA Fördert das Wachstum und den Erfolg von Solid State-Speicherung

Vermarktung

Verfügbarkeit

Solid-State-Laufwerk-Technologie wird als Militär- und Nischenprodukt auf industriellen Märkten seit Mitte der 1990er-Jahre vermarktet.

Zusammen mit dem neuen Enterprise-Markt, sind SSDs in ultra-mobilen PCs und ein paar leichten Laptop Systemen erscheinen, die deutlich auf den Preis des Laptops erhöhen, je nach Kapazität, Formfaktor und Übertragungsgeschwindigkeiten. Für Low-End-Anwendungen kann ein USB-Flash-Laufwerk erhältlich sein, im Preisbereich von $ 10 bis $ 100, je nach Kapazität, alternativ kann eine CompactFlash-Karte mit einem CF-to-IDE-oder CF-to-SATA-Konverter gepaart werden, mit ähnlichen Kosten. Beide erfordern, dass die Probleme mit der Ausdauer für den Schreibzyklus behandelt werden, entweder durch Verzicht auf das Speichern häufig geschriebener Dateien auf der Festplatte oder mit Hilfe eines Flash-Dateisystems. Standard CompactFlash-Karten haben in der Regel eine Schreibgeschwindigkeit von 7 bis 15 MB / s, während die teureren, gehobenen Karten Geschwindigkeiten von bis zu 60 MB / s haben sollen.

Einer der ersten Mainstream-Versionen von SSD war der XO Laptop, als Teil des One Laptop Per Child-Projekt gebaut. Die Massenproduktion von diesen Computern, gebaut für Kinder in Entwicklungsländern, begann im Dezember 2007. Diese Maschinen nutzen 1.024 MiB SLC NAND Flash als primären Speicher, der als besser geeignet für den härteren Gebrauch als die normalen Bedingungen gilt, in denen er voraussichtlich genutzt werden wird. Dell begann mit der Lieferung von ultra-portablen Notebooks mit SanDisk SSDs am 26. April 2007. Asus brachte die Eee PC Subnotebook am 16. Oktober 2007 auf den Markt, mit 2, 4 oder 8 Gigabyte Flash-Memory. Am 31. Januar 2008 brachte  Apple das MacBook Air heraus, ein dünnes Laptop mit einem optionalen 64 GB SSD. Die Apple-Speicherkosten lagen bei $ 999 mehr für diese Option. gegenüber  einer 80 GB 4200 RPM Festplatte. Eine weitere Möglichkeit, das Lenovo ThinkPad X300 mit einem 64 Gigabyte SSD, wurde von Lenovo im Februar 2008 angekündigt. Am 26. August 2008 führte Lenovo das ThinkPad X301 mit der 128 GB SSD-Option, die ungefähr $ 200 US mehr kostet, ein.

Im Jahr 2008 erschienen Low-End-Netbooks mit SSDs. Im Jahr 2009 SSDs begann sie, in Laptops zu erscheinen.

Am 14. Januar 2008 wurde EMC Corporation (EMC) der erste Enterprise-Speicher-Anbieter der Flash-basierten SSDs in seinem Produktportfolio hatte.

In 2008 brachte Sun die  Sun Storage 7000 Unified Storage Systeme  (Codename Amber Road),auf den Markt, die sowohl Solid-State-Laufwerke als auch herkömmliche Festplatten boten, um die Vorteile der Geschwindigkeit durch SSDs und die Wirtschaftlichkeit und Kapazität von herkömmlichen Festplatten auszunutzen.

Dell begann optional 256 GB Solid-State-Laufwerke auf bestimmten Notebookmodellen im Januar 2009 anzubieten.

Im Mai 2009 startete Toshiba einen Laptop mit einer 512 GB SSD.

Seit Oktober 2010 hat  die Apple MacBook Air- Linie ein Solid-State Laufwerk als Standard.

Im Dezember 2010 war es OCZ RevoDrive X2 PCIe SSD in 100 GB bis 960 GB Kapazität liefert  und sequenzielle Geschwindigkeiten von über 740 verfügbaren MB / s bot sowie das Schreiben von kleinen Random-Dateien von bis zu 120.000 IOPS.

Im November 2010 brachte  Fusion-io sein leistungsstärkstes SSD-Laufwerk namens ioDrive Octal auf den Markt, mit der PCI-Express x16 Gen 2.0-Schnittstelle mit Speicherplatz von 5,12 TB, Lesegeschwindigkeit von 6,0 GB / s, Schreibgeschwindigkeit von 4,4 GB / s und einer geringen Latenz von 30 Mikrosekunden. Es hat 1,19 M Lesen 512 Byte IOPS und 1,18 M Schreiben 512 Byte IOPS.

Im Jahr 2011 standen Computer mit Intels Ultrabook-Spezifikationen zur Verfügung. Diese Spezifikationen schreiben vor, dass Ultrabooks eine SSD verwenden. Dies sind Geräte auf Verbraucher-Level (im Gegensatz zu vielen früheren Flash-Angeboten, die auf Unternehmenskunden ausgerichtet waren) und stellen die erste weithin erhältliche Consumer-Computer mit SSDs abgesehen von der MacBook Air dar.

Auf der CES 2012 zeigte OCZ Technology die R4 CloudServ PCIe SSDs die in der Lage sind,  Übertragungsraten von 6,5 GB / s und 1,4 Millionen IOPS zu erreichen. Auch bekannt wurde das Z-Drive R5, das in Kapazitäten von bis zu 12 TB  verfügbar ist und  Übertragungsraten von 7,2 GB / s und 2,52 Millionen IOPS mit dem PCI Express x16 Gen 3,0 erreichen kann.

Qualität und Leistung

Die SSD-Technologie entwickelt sich schnell. Die meisten der Leistungsmessungen auf Festplatten bei denen rotierende Medien verwendet werden, verwenden auch SSDs. Die Leistungen von Flash-basierten SSDs sind schwer zu vergleichen, weil hier eine Vielzahl von möglichen Bedingungen zu berücksichtigen sind. Bei einem Test im Jahr 2010 der von Xssist durchgeführt wurde, wurden IOmeter, 4 KB Random 70% read/30% write, Queue-Tiefe 4, getestet, die IOPS, die vom Intel X25-E 64 GB G1 geliefert wurden, begannen bei rund 10.000 IOPs und ließen nach 8 Minuten stark nach, auf 4.000 IOPS und fielen in den folgenden 42 Minuten nach und nach weiter ab. Die IOPS variieren zwischen 3.000 bis 4.000 ab etwa 50 Minuten für den Rest der 8 Stunden im Testlauf.

Die Schreibverstärkung ist der Hauptgrund für die Veränderungen in der Leistung einer SSD über die Zeit. Designer von Enterprise-Grade-Laufwerken versuchen, diese Leistungsschwankung  durch eine Erhöhung der Bereitstellung zu vermeiden und durch den Einsatz von Wear-Leveling-Algorithmen, die Daten nur verschieben, wenn die Laufwerke nicht stark ausgelastet sind.