ソリッドステートドライブ
コントローラは、フラッシュメモリチップと接続端子の間で読み書きを制御する集積回路である。一般的なSSDのコントローラには組み込みプロセッサとファームウェアが内蔵されている。SSDの性能と寿命を左右する重要な要素となっており、読み書き速度や書き換え回数の上限もファームウェアを含むコントローラチップの仕様で決まるため、チップベンダーやチップの型番が明記される事が多い。圧縮書き込み機能や暗号化機能を持つものもある。
コントローラが行う処理には次のようなものがある。
エラー訂正
ウェアレベリング
エラーブロックの管理
リード・ディスターブ(Read disturb)などの不良モード管理
リード・ライトキャッシング
ガベージコレクション
暗号化
SSDの性能は、デバイス内でのNANDフラッシュチップの並列数により変化する。単体のフラッシュチップは低速であるため、アクセスの負荷がチップに効率的かつ均等に分散される状況では、並列数が帯域幅に比例し、またチップの高いレイテンシも隠蔽されることになる。
2008年7月頃よりJMicron製コントローラチップ「JMF602」を搭載したSSD製品で、Windowsの動作が一時的に止まるという問題がインターネット上で多数報告された。一般に「プチフリ」と言われている。
原因は問題のコントローラICあるいはその制御ファームウェアであり、読み書きが混在して集中した場合、処理速度が極端に低下、あるいはICそのものが一時的に無反応に陥り、この現象が発生すると推測されていた。この問題は大量の読み書きが同時に発生した場合に特に表面化するという特性があり、PC環境によっては表面化しない場合がある。
製品レベルでは根本的な解決には至らず、同社の後継製品である「JMF612」、または他社製コントローラチップが採用された製品を使用することが対応策となった。ユーザーレベルでの様々な回避方法は報告されており、例えばバッファローのターボSSDやI-O DATAのマッハドライブなど発売元が提供する各種ソフトや、マイクロソフトが提供するEnhanced Write Filterなどを導入することにより、ある程度軽減することができたとの報告もある。
連続読み書き速度の比較では、SSDは最新型のHDDを大きく上回る速度を既に実現している。ディスクドライブのアクセス時間(ヘッドのシーク待ち時間や、ディスクの回転待ち時間など)は、メモリに比べて非常に長い(約100万倍)ので、SSDに置き換えることで、特にランダムアクセスのスループットを大幅に高めることができる。
シーケンシャルアクセスの性能が広告用のベンチマーク結果としてよく出されるが、ランダムアクセスの性能にも注意を払う必要がある。HD Tune Proなどの、ベンチマークソフトのランダムアクセスのWriteの値でそれがわかる。
ランダム書込み(特に小ファイル)の速度については、2008年に広まりを見せたJMicron製コントローラチップ「JMF602」搭載のSSDはHDDよりも遅かった。しかし、2009年に発売されたIndilinxやインテル製のコントローラチップを搭載したSSDでは、内部に大容量のキャッシュメモリ(DRAM)を搭載することで、小ファイルの書き込み時の内部遅延を隠蔽しHDDよりもはるかにランダム書込みが高速な製品が登場した。
ランダムアクセスの指標としてIOPSという指標があり、各メーカーが読み書き条件ごとにこの指標の数値を記載していることがある。
拡張カード型のもの、USB接続のSSDでは(上に写真も掲載した、ストラップを通して首にぶらさげられるような、ケースに穴のついた)ポータブルSSDもあり、さらに(写真は未掲載だが)USB接続の「スティック型SSD」というUSBスティックメモリをひとまわり大きくした程度のかなり小型のものも2020年以降販売されている(バッファロー製。500GBや1TBなど)。