In un SSD, le informazioni da immagazzinare sono scritte su celle di semiconduttori. Queste celle mantengono il loro stato anche in assenza di alimentazione e questo è il principio su cui si basa la memoria flash. Una singola cella di memoria può avere solo due stati: carica o non carica. Questo metodo è chiamato Single Level Cell (SLC) ed è usato principalmente in SSD industriali molto costosi. Una cella corrisponde a un bit. Da qui è possibile calcolare quante celle di questo tipo sono necessarie per realizzare un gigabyte (1 GB), ovvero 109 = circa 1 miliardo di celle di memoria (valore esatto: 230 = 1.073.741.824). Una singola lettera nella sola codifica ASCII consuma 8 bit. Questo può darvi un’idea di quanta memoria è necessaria per archiviare un documento di testo o un’immagine.
Tuttavia, è anche possibile utilizzare diverse dimensioni di tensione in una cella, per fare in modo che per ogni cella di memoria possa essere memorizzato più di 1 bit. Questo tipo di memorizzazione è chiamato Multi Level Cell (MLC) e di solito consente di memorizzare 2 bit per cella. In questo modo, nello stesso spazio possono essere ospitati un numero maggiore di dati, risparmiando così sui costi. Il suo svantaggio è il minor numero di cicli di scrittura. Esiste infine un altro passaggio di compressione, chiamato Triple Level Cell (TLC), in grado di ridurre ulteriormente i costi di produzione.
I semiconduttori hanno una durata limitata. Per contrastare ciò, un SSD dispone di un cosiddetto “Bad Block Management”, ovvero un monitoraggio interno che rileva le celle di memoria usurate e contrassegna i blocchi contenenti celle di memoria a rischio di guasto come difettosi e li sostituisce con altre celle provenienti da una riserva. A seconda della struttura dell’SSD, questo può comprendere dal due al sette per cento della capacità totale di archiviazione ed è in grado di estendere considerevolmente la durata di un SSD.
È opportuno menzionare anche il caso speciale dei dischi rigidi ibridi (conosciuti anche come HHD): una combinazione tra un disco rigido HDD e un SSD. La veloce memoria flash dell’SSD è in grado di fare aumentare la velocità complessiva di un tale ibrido rispetto ai normali HDD, che rimane comunque considerevolmente più lento rispetto ai singoli SSD.