Dans un SSD, les informations à enregistrer sont inscrites sur des cellules semi-conductrices. Ces cellules conservent leur statut même lorsque l’alimentation électrique est coupée : c’est le principe de la mémoire flash. Chacune cellule peut présenter deux états uniquement : occupée ou vide. Cette méthode est baptisée Single Level Cell (SLC) et s’utilise essentiellement dans les équipements industriels très onéreux. Une cellule correspond à un bit, ce qui montre bien qu’on a besoin d’un très grand nombre de ces cellules pour atteindre, par exemple, un total d’un gigaoctet (1 GO) : cela représente 109 ou 1 milliard de cellules de stockage (ou plus exactement 230 = 1 073 741 824). Une simple lettre en code ASCII occupe à elle seule 8 bits. Vous devinez donc l’espace de stockage nécessaire pour un document de texte ou même pour des images.
Cela étant, il est aussi possible d’utiliser des unités de tailles différentes sur une même cellule, afin d’y stocker plus d’un bit par cellule. Ce type de stockage s’appelle Multi Level Cell (MLC) et permet, en général, d’enregistrer 2 bits par cellule. Ainsi, on peut enregistrer davantage de données sur une même surface et faire des économies. Cette solution a toutefois l’inconvénient d’un nombre de cycles en écriture plus faible. Autre niveau de densification, on retrouve aussi le Triple Level Cell (TLC), qui diminue encore les coûts.
Les composants semi-conducteurs ont une durée de vie limitée. Pour pallier à ce problème, les SSD embarquent un contrôleur interne qui détecte les cellules usées. Ce système, le Bad Block Management, identifie les blocs dont les cellules de stockage risquent de tomber en panne, les marque comme défectueux et les remplace par des cellules issues d’une réserve maintenue à disposition. En fonction de la taille des SSD, cette réserve représente de 2 à 7 % de la capacité de stockage totale et allonge considérablement la durée de vie du support de stockage.
N’oublions pas de mentionner le Solid State Hybrid Drive (SSHD, parfois HHD pour Hybrid Hard Disk). Il s’agit d’un support de stockage combinant un disque HDD et un disque SSD. La mémoire flash rapide du SSD peut accélérer la vitesse globale d’un modèle hybride de ce type par rapport à un disque dur HDD classique, sans toutefois égaler la vitesse d’un SSD pur.