固態硬盤以NAND 閃存芯片作為存儲部件。目前，由於單個閃存芯片的容量和性能有限，固態硬盤中一般都整合了多個芯片，並且將芯片以多通道的形式組織起來。除了閃存芯片，固態硬盤中還包括處理器、內存芯片，主機接口管理模塊，以及閃存接口管理模塊等。
主機接口是固態硬盤與主機系統的接口，與機械硬盤的主機接口相同，目前普遍採用SATA、SAS、PCIe等接口。固態硬盤的主控制器同主機系統之間通過主機接口按照特定的接口協議進行通信，實現對固態硬盤的正確訪問。
內存一般包括兩個部分：DRAM和SRAM。DRAM是數據緩衝區，用於存放部分經常訪問的數據；SRAM是映射表緩衝區，用於存放部分經常用到的地址映射關係。將部分經常讀寫的數據和映射關係緩存起來，一方面可以提高固態硬盤整體的讀寫性能，另一方面可以減少對底層Flash介質的擦/寫操作，提高固態硬盤的使用壽命。
緩存管理模塊用於管理對數據和地址映射關係的緩存。
閃存接口是底層NAND Flash芯片同固態硬盤主控制器之間的接口，主控制器通過這一接口控制對底層芯片的數據訪問。
閃存芯片陣列，是固態硬盤中的實際存儲部件，為了保證大容量和高性能，固態硬盤中通常存在多個通道(Channel)，每一個通道上組織有多個閃存芯片，每一個通道由獨立的通道控制器管理。
固態硬盤中往往還存在一些其他組件，如ECC引擎，主要作用是在讀寫操作中對數據進行校驗，以保證數據存儲的可靠性；又如閃存轉換層(Flash Translation Layer, FTL)模塊，用於完成對芯片的有效訪問。
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