固態硬碟

固態硬碟（Solid State Disk、Solid State Drive，簡稱SSD），是一種建立在標準NAND Flash(快閃記憶體)等非揮發性記憶體基礎上的新一代儲存設備，用來取代傳統式硬碟機，沒有可旋轉的盤狀結構、讀寫頭與步進馬達等機構，具有低功耗、無噪音、抗震動、低熱量的特點，只要利用一顆控制晶片，再加上硬碟機的IDE介面，便可以模擬成傳統的磁碟式硬碟機，雖然目前SSD在產品售價及使用壽命上與傳統HDD相較下並不具優勢，但隨著NAND Flash的製程技術與MLC技術的應用，將可有效的大幅降低SSD的成本，因此多數廠商仍十分看好SSD未來的發展。
根據IEK的預測，2012年SSD市場規模將達55億美元；估計目前全球有77家SSD供應商，大多數為小型業者，技術能力有限或沒有自己的技術；這些業者大多數向外採購快閃記憶體元件、控制晶片等零組件。而英特爾、美光、三星，以及SanDisk-Toshiba則是垂直整合型的SSD供應商，有自己的NAND工廠、自己的控制晶片技術，也因此取得了市場優勢。 

一般而言，從SSD所採育的存儲介質可以區分為電腦記憶體SDRAM晶片及Flash晶片兩大類，前者具有壽命長、高性能等特性，缺點是沒電時資料就會不見，目前多數SSD均採用非揮發性記憶體Flash (NAND型)晶片來儲存資料。
 Flash固態硬碟分成多階儲存單元(MLC NAND)與單階儲存單元(SLC NAND)型快閃型記憶體為儲存裝置：其中，SLC運用於航太、軍事用途也應用在高階消費性電子產品等，而MLC則應用範圍較廣，多應用於MP3、隨身碟、手機、照相機、記憶卡或是其他小零件的應用，幾乎都是以MLC NAND Flash為主，因為MLC的價錢較便宜，而且不需要較高讀寫速度的需求。NAND Flash佔固態硬碟成本高達九成，因此NAND Flash價格是決定固態硬碟價格的。

由於採用Flash當存儲介質，內部不具磨耗性的機械結構，因此不會像傳統硬碟受到機械物理極限的限制。SSD資料存取速度快、沒有轉速引起的噪音、沒有馬達的高溫、不耐震動的讀取頭、沒有機械結構帶來的重量，SSD產品非常適合行動裝置與手持裝置，因為以記憶體為基礎，有著很好的耗電性與可靠性，沒有發熱問題，就沒有風扇的雜訊，可靠性都強過傳統的硬碟，但缺點就是成本太高。
從SSD應用產品來區分可以分成三大類：
(1)消費者應用:NB、Netbook、外接式硬碟、各式消費性電子產品。
(2)工業應用:POS、ATM、大型遊戲機、各行業應用。
(3)企業應用:伺服器、工作站、儲存系統，容量一般在16GB以上，強調高運作效能、低功耗，價格非首要考量。
SSD具備輕薄、省電、抗震等優點，使得SSD應用相當廣泛，SSD各應用出貨量比重中，將以PC為主的消 費型應用、工業應用與企業應用為主力。其中，PC應用將佔SSD總體出貨量約6成比重，但PC以外的消費型與企業級應用也將逐年成長；至於工業應用，則仍 是SSD出貨量的第2大主力。
根據Gartner統計2008年SSD產值約為5.9億美元，PC有將六成應用比重市場搭載SSD。IEK預估在2012年SSD市場值將突破55億美元，其中以NB所占比重最大(58.4％)，產值約為32.3億美元。

除了SSD以外，傳統硬碟廠商也組成了"混合式儲存設備聯盟"(Hybrid Storage Alliance)，主要推展「混合式硬碟」，基本上就是指配備NAND型快閃記憶體的傳統硬碟，這樣一來可以加快存取速度並降低耗電量。而混合型的硬碟應用範圍大多用於筆記型電腦及桌上型電腦，不過就實際狀況而言，目前市場上使用這類型儲存裝置的產品並不多見。
從SSD的成本結構來看， NAND Flash Memory約佔八~九成，另外是Controller IC、PCB、Connector及其他組件約占一成。面對著SSD成本降低的壓力下最直接的方式就是透過NAND Flash製程技術推升，來降低每單位的生產成本，除了可提供更大容量的Flash Memory外，也可以降低整台SSD的成本，增加SSD產品對於傳統HDD的競爭力。
因而NAND Flash製造商無不致力於新製程技術的開發，三星電子(Samsung Electronics)和海力士(Hynix) 於2009年下半才剛推出32nm製程，2010年開春就宣佈分別要跨入27nm和26nm製程，而美光(Micron)則是宣佈跨入25nm製程。明顯 感受到製程技術競賽的壓力。一般認為，32nm製程將會淪為過渡性技術，而20nm製程才會是未來的主流。當20n製程世代到臨後，透過NAND Flash技術的積極製程微縮和降低成本，將可讓SSD的成本顯著的降低，這將有助於SSD市場的發展。
回顧NAND Flash大廠過去的競爭軌跡，在2007年前，三星和東芝的製程技術互有領先，美光和英特爾的IM Flash陣營一直到50nm世代才追上對手的腳步，然而IM Flash陣營在2009年搶先量產的34nm製程，之後便逐漸擺脫三星和東芝的纏鬥，在技術上一路領先。
對於SSD廠商來說 NDNA Flash Memory的庫存管 理與採購策略是一個重要議題，但整個SSD的performance最主要是靠Controller及NAND Flash來維繫的，特別是如果NAND Flash Die的品質不是最好的時候，就需要借重Controller來提升SSD整體的效能，維持整個SSD的工作品質。
因此NAND Flash 大廠如Samsung, Intel, Toshiba, Sandisk…等 都會有自己開發設計的Controller IC，但有時因為技術開發上並不順利，為避免無Controller可用，也都會與一些IC設計配合，如三星電子麾下的有擎泰，東芝和金士頓(Kingston)旗下則有群聯&鑫創，創見則是扶植安國，至於慧榮由於規模大，與眾多 NAND Flash大廠都有往來，而聯陽產 品線廣，近幾年在NAND Flash市場亦是佈局甚深。在進入SSD時代後，由於技術門檻相當高，NAND Flash大廠都相繼收回控制晶片採購權，包括三星和東芝都是採用自家控制晶片，但在SD發展的初期，Samsung也曾堅持使用自家的控制晶片，但在許 多因素考量後，還是採用外部的控制晶片，因此只要IC設計公司的產品品質與價格具競爭力，在SSD市場上仍有可為。
目前如今仍活躍於市場的控制IC業者，包括群聯、慧榮、擎泰、聯陽、鑫創、安國、亮發等，其中，在SD卡控制晶片市場，包括群聯、慧榮、擎泰3家廠商合計市占率超過50%，另有智微、祥碩等新秀也紛紛冒出頭來，記憶體模組大廠威剛亦投資美系SSD控制晶片業者Sandforce，加上必須得面臨來自硬碟廠的反撲挑戰，未來NAND Flash控制晶片業者勢必有一場硬仗要打。
目前切入SSD的廠商來分類大致可分成：
一、NAND Flash大廠，如 Intel (Micron), Samsung, Toshiba SanDisk);
二、SD/隨身碟/記憶模組廠商有Kingstom,創見、威剛...等;
三、傳統硬碟商如WD、Seagate;
四、專業的網路存設備商STEC、OCZ 、Foremay 、RunCore、Texas Memory System 、Fusion-ios等；
五、及其他(如建興、錸德…)。
整體而言，NAND Flash產業技術不斷演進，2010年已開始向20奈米製程叩關，技術進入20奈米之後，良率和技術門檻也更為艱難，實際量產之後是否能如預期順利，將會影響到SSD產業的發展，但各公司都積極開發新產品，準備在這個市場中佔著一席之位，也積極樂觀看待SSD產業的未來。