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SSD一路走来，从技术层面的发展演进和各个初创公司的涌现，到少数公司壮大，再到今天汇聚成一股推动SSD普及应用的强大力量，可谓不易。回顾SSD的历史，会让我们更深刻地理解这场技术革命对人类生活的改变是多么艰辛和曲折，真可谓“山重水复疑无路，柳暗花明又一村”。
早在1976年就出现了第一款使用RAM的SSD，1983年Psion公司的计算器使用了闪存卡，1991年SanDisk推出了20MB的闪存SSD。经过成千上万科学家、工程师以及各行各业的人40多年的努力，SSD终于改变了我们的生活。下面我们来回顾一下SSD的逆袭之路。
StorageSearch是一个专门介绍各大固态存储公司产品的网站，本节中所涉SSD发展史大部分来自该网站的一篇文章：http://www.storagesearch.com/chartingtheriseofssds.html。
1.昂贵的RAM SSD
我们都知道芯片巨头英特尔现在最赚钱的产品是CPU，但是在20世纪70年代，英特尔最赚钱的产品是RAM，就是我们电脑内存条里面的芯片。当RAM刚被发明的时候，就有一些脑子灵活的人开始用很多RAM组装成容量很大的硬盘来卖。
据史料记载，1976年，Dataram公司开始出售名为Bulk Core的SSD，容量是2MB（在当时很大了）。Bulk Core使用了8块大电路板，每个板子有18位宽256KB的RAM（细心的读者肯定在想2MB是怎么算出来的，其实很简单，好好想想吧）。这款SSD是个大块头，具体外观如图1-7所示。
图1-7 Bulk Core
RAM的优点是可以随机寻址，就是每次可以只读写一字节的数据，速度很快；缺点也很明显，掉电数据就没了，价格还特别高。它注定是“土豪”的玩具，不能进入寻常百姓家。
在以后的20多年时间里，TMS（Texas Memory Systems）、EMC、DEC等玩家不断推出各种RAM SSD，在这个小众的市场里自娱自乐。其中，最主要的玩家是TMS。
2.HDD称霸世界
当SSD还在富豪的俱乐部里被把玩的时候，HDD异军突起，迅速普及全世界。HDD本来也很昂贵，而且容量小，但是1988年费尔和格林贝格尔发现了巨磁阻效应，这个革命性的技术使HDD容量变得很大。在各大企业的推广下，HDD进入千家万户。费尔和格林贝格尔也因此获得了2007年诺贝尔物理学奖。
2013年全球卖出了5.7亿块HDD，总销售额为320亿美元。但是，此时HDD已经过了鼎盛时期。图1-8所示是根据希捷、西部数据和东芝的出货量做出的全球HDD销量统计，可以看出，从2010年开始，HDD出货量处于下滑趋势（2014年有小的反弹）。
3.闪存——源于华人科学家的发明
1967年，贝尔实验室的韩裔科学家姜大元和华人科学家施敏一起发明了浮栅晶体管（Floating Gate Transistor），这是SSD的基础——闪存的技术来源。学过MOS管的读者肯定对图1-9很熟悉，相比MOSFET，浮栅晶体管多了一个悬浮在中间的浮栅极，所以它被称为浮栅。浮栅被高阻抗的材料包裹，和上下绝缘，能够保存电荷，而电荷通过量子隧道效应进入浮栅。
图1-8 全球HDD销量变化
图1-9 浮栅晶体管结构
4.闪存SSD异军突起
20世纪90年代末，终于有一些厂商开始尝试使用闪存制造SSD，进行艰难的市场探索。1997年，Altec ComputerSysteme推出了一款并行SCSI闪存SSD，接着1999年BiTMICRO推出了18GB的闪存SSD，从此，闪存SSD逐渐取代RAM SSD，成为SSD市场的主流。闪存的特点是掉电后数据还在，真的像我们所熟知的硬盘了。
新技术的应用是如此之快，引起了科技巨头的关注。2002年比尔·盖茨就预见到SSD的普及。他保守地说，有一种叫SSD的东西，未来三四年内将会成为某些平板电脑的硬盘。可惜的是微软那时候没有成功推广平板电脑。
从2003年开始，SSD的时代终于到来，SSD开始成为存储行业的一个热词，固态硬盘的概念开始为许多人知晓。
2005年5月，三星电子宣布进入SSD市场，这是第一家进入这个市场的科技巨头。
5.2006年，SSD进入笔记本电脑领域
2006年，NextCom制造的笔记本电脑开始使用SSD。三星推出了32GB的SSD，并认为2007年SSD市场容量可达13亿美元，2010年将达到45亿美元。2006年9月，三星推出的PRAM SSD采用了PRAM作为载体，三星希望该产品能取代NOR闪存。
同年11月，微软推出Windows Vista，这是第一款支持SSD特殊功能的PC操作系统。
6.2007年，革命之年
2007年，Mtron和忆正（Memoright）公司开发了2.5英寸和3.5英寸的闪存SSD，读写带宽和随机IOPS性能终于达到了最快的企业级HDD水平，同时闪存SSD开始在某些领域替代原来的RAM SSD。硬盘大战的序幕从此拉开。
同年2月，Mtron推出的PATA SSD写速度为80MB/s，但是仅仅8个月后，忆正的PATA和SATA SSD的读写速度达到100MB/s。
企业级市场玩家Violin Memory和TMS也推出了大型SSD。TMS的RamSan-500容量达2TB，它将DDR RAM作为缓存，将闪存作为存储。随机读达到100k IOPS，随机写达到10k IOPS，顺序读写带宽达到了惊人的2GB/s！来看看这个大家伙，如图1-10所示。
图1-10 大型SSD
闪存厂商闪迪也推出了一系列的SATA SSD，东芝也宣布要做SSD。2007年底，市场上有60家SSD OEM厂商。
7.2008年，速度大战爆发
2008年，SSD厂商迅速达到100家，也就是说一年内新冒出了40家新的SSD厂商。这一年大家使用的闪存还是SLC。SLC虽然容量小、价格高，但是挡不住大家的热情，单位IOPS数量不断被打破。
EMC再次推出了使用SSD的网络存储系统Symmetrix DMX-4。EMC上一次使用SSD是在20年前，不过那时候是RAM SSD。三星想要收购闪迪，但是被拒绝了，（2015年闪迪以190亿美元价格被西数收购）。Violin Memory甚至宣布它们的4TB 1010存储设备的4KB随机读可以达到200k IOPS，随机写可以达到100k IOPS，支持PCIe、Fibre通道和以太网接口。Fusion-IO的SSD开始为HP的BladeSystem服务器提供加速功能。
著名的OCZ公司开始进入2.5英寸SSD市场。英特尔开始出售X-25E 2.5英寸32GB SATA SSD，读延迟75μs，拥有10个通道，读写带宽分别是250MB/s和170MB/s。4KB随机读写分别为35k IOPS和3.3k IOPS。
8.2009年，SSD的容量赶上了HDD
浦芯微电子（PureSilicon）公司的2.5英寸SSD做到了1TB容量，由128片64Gb的MLC闪存组成。SSD终于在同样的空间内，实现了和HDD一样大的容量。这一点很重要，因为之前HDD厂商认为HDD的优势是增大容量很容易，增加盘片密度就可以了，成本很低，而SSD必须将内部芯片数量翻番才能实现容量翻倍。但是这款MLC SSD证明一个存储单元（Cell）多存几位数据也可以让容量翻倍，而性能却远超HDD：读写带宽分别为240MB/s和215MB/s，读延迟小于100μs，随机读写分别为50k IOPS和10k IOPS。HDD厂商的危机来临了。
SSD的巨大革新惊动了很多技术大牛，比如苹果公司的早期创始人Steve Wozniak成为Fushion-IO的首席科学家。
大名鼎鼎的SandForce推出了第一代SSD控制器SF-1000。这是当时最快的2.5英寸SATA SSD芯片，拥有250MB/s的读写带宽，30k IOPS的随机读写速度。英特尔为内部员工配备了1万台SSD笔记本电脑。
在SSD的热潮中，HDD的巨头希捷也坐不住了，开始试验性地销售SSD产品。
9.2010年，SSD市场开始繁荣
2010年，SSD市场达到了10亿美元。
Fusion-IO宣布年度营收增长300%。SandForce开始使用广告词“SandForce Driven SSDs”（见图1-11）。这一年企业级市场还是以SLC为主，但是消费级产品开始广泛使用MLC了。
10.2011年和2012年，上市、收购，群雄并起
图1-11 SandForce宣传SSD击败HDD的海报
2011年6月，Fusion-IO上市，市值18亿美元，后来一度超过40亿美元，这家明星公司后来被以11亿美元的低价卖掉，令人唏嘘不已，可见大家看好的SSD市场竞争之激烈。
SandForce的SSD控制器内置了数据实时压缩功能，这使得SSD的使用寿命进一步延长，读写带宽也得到提高。因为经过压缩后，实际写入SSD内部的数据大幅度减少。这个实时压缩技术听起来简单，可是实现起来异常复杂，因为压缩之后每一个用户数据页的大小都不一样，映射表等的设计需要非常精妙。所以，至今仍然没有几家公司实现SSD内置数据实时压缩功能。不得不说，被轮番收购，最后落入希捷手中的SandForce是SSD控制器市场最成功的公司：做出了最成功的产品，技术非常精妙，市场也很成功。
新的厂商不断出现，巨头的市场兼并也开始了。几个著名的控制器芯片厂商消失：2011年初，OCZ以3200万美元收购英洛迪（Indilinx）；年底，老牌存储芯片玩家LSI以3.7亿美元收购了SandForce；2012年6月，海力士收购了LAMD（Link A Media Devices）。
企业级市场也开始使用MLC。闪存阵列厂商Skyera（施家乐，Logo如图1-12所示）推出了44TB的SSD，售价13.1万美元。
图1-12 Skyera Logo
这一年的另一个重大事件是IBM收购了老牌RAM SSD厂商TMS。
11.2013年，PCIe SSD进入消费者市场
在台式电脑和笔记本电脑上SATA已经不够用了，因为SATA是为HDD设计的接口，最大速度是6Gb/s，只能达到最高600MB/s的带宽（扣除协议开销，实际速度只有560MB/s左右），同时命令队列不够深，不适合SSD使用。SSD开始在协议上引发存储技术的变革。
同时出现了可以插在内存DIMM插槽里的SSD。这种SSD容量大，速度快，掉电后数据还在。
闪存阵列厂商Violin Memory在纳斯达克上市，但当天股价从9美元跌到7美元，两周后CEO Donald Basile被赶跑了。看来全闪存阵列的前景并不被看好。
2013年底，LSI被Avago以66亿美元收购。
12.2014年，SSD软件平台重构企业级存储
SSD的大放异彩需要整个生态链的支持，因为以前的软件和协议都是为慢速HDD设计的，而现在它们需要适应快速的硬盘。
VMware的VSAN能够支持3～8个服务器节点。闪迪的企业级存储软件ZetaScale支持占用大量内存的应用，有了SSD后，DRAM作为缓存，SSD被用来存储程序数据，速度依然很快。这对有着大量数据的数据库来说非常有用，不用开发硬盘的接口了，数据都可以放在内存里面。
闪迪用11亿美元收购了Fusion-IO，希捷用4.5亿美元收购了Avago（LSI）的企业级SSD部门ASD和SSD控制器芯片部门FCD（SandForce）。
2014年底，原SandForce创始团队创建的创业公司Skyera被WD收购。
13.2015年，3D XPoint
Tezarron说会在2016年采用Rambus的ReRAM来做SSD。
Northwest Logic开发的FPGA控制器可以支持Everspin的MRAM。
东芝发布48层3D闪存样品，容量为16GB。
Diablo和Netlist打官司，Diablo赢了，官司的焦点是ultrafast Flash DIMM。它们都发布了Memory1，都号称自己的产品能在需要大内存的环境下替换内存。
Netlist宣布和三星合作开发Flash As RAM的DIMM。
SSD控制器厂商SMI用5700万美元收购了SSD厂商宝存科技（Shannon Systems）。
7月，英特尔宣布开发出新型存储器——3D XPoint。
Pure Storage完成IPO，上市。
Crossbar D轮融资3500万美元，开发RRAM SSD。
西部数据用190亿美元收购闪迪。
14.2016年，NVDIMM开始供货
谷歌经过测试，认为不值得花那么多钱去买SLC，其实MLC性价比更高。
NVMdurance再次融资，号称能延长闪存寿命。
Cadence和Mellanox展示了PCIe 4.0技术，带宽达到16Gb/s。
Pure Storage表示2016年第一季度全闪存阵列收入超过了机械硬盘阵列头号厂商。
Diablo的128GB DDR4 Memory1开始供货。
希捷展示60TB的3.5英寸SAS SSD。
Nimbus在FMS上展示4PB 4U HA全闪存阵列。
Everspin（MRAM）启动上市IPO进程。
Rambus宣布基于FPGA的数据加速卡项目。
SiliconMotion发布世界上第一颗SD 5.1标准的SD卡控制器。
Violin破产保护。
15.2017年，英特尔推出基于3D XPoint的SSD
海力士发布72层3D NAND。
东芝将所有新SSD迁移到64层BiCS TLC闪存。
英特尔推出Optane（3D XPoint）SSD。
三星、东芝和西部数据发布96层3D NAND。
NGD Systems发布NVMe 24TB可计算存储设备（CSD）。
Everspin推出1Gb STT MRAM芯片样品。
Global Foundries推出嵌入式eMRAM。
西部数据开发64层3D TLC NAND。
ScaleFlux首次部署符合生产要求的可计算存储设备。
16.2018年，QLC开始应用在企业级SSD
Cypress推出16Mb FRAM。
东芝完成180亿美元的内存业务销售。
三星推出高速Z-SSD。
Hyperstone推出带有人工智能和机器学习功能的闪存控制器。
英特尔推出Optane（3D XPoint）DC持久内存DIMM样品。
中国“大基金”第二阶段的半导体投资目标超过300亿美元。
SNIA成立可计算存储技术工作组（TWG）。
Gyrfalcon Technology推出人工智能加速器，首次使用台积电的eMRAM。
SNIA发布固态存储和真实存储工作负载的性能规范。
17.2019年，长江存储推出32层Xtacking闪存
所有主要闪存供应商都发布96层NAND产品或样品。
海力士、三星发布128层NAND样品。
长江存储（YMTC）推出32层Xtacking NAND样品，国内终于有了自己的闪存厂商。
英特尔发布Optane（3D XPoint）DIMM。
英特尔发布带Optane（3D XPoint）和QLC NAND的固态硬盘。
人们开始从Open-Channel SSD转向NVMe ZNS。
英特尔推出Computer Express Link（CXL），并发布Spec V1.1。
NGD System推出第一款基于可扩展ASIC的可计算存储NVMe SSD。
Eideticom推出第一款基于NVMe的可计算存储处理器。
东芝内存更名为KIOXIA（中文名：铠侠）。
Phison和AMD推出首款PCIe 4.0 x4 NVMe SSD和主板解决方案。
18.2020年，铠侠推出首款PCIe 4.0 x4企业级NVMe SSD
西部数据推出112层512Gb BiCS 3D NAND。
铠侠第一个推出512GB车规级UFS。
Lightbits Labs推出了第一个支持集群、冗余、横向扩展（scale-out）的NVMe/TCP软件解决方案。
英飞凌收购Cypress半导体。
铠侠收购LiteOn。
NVMe ZNS 1.0版本指令集规范发布。
NVMe可计算存储任务组成立。
铠侠推出首款PCIe 4.0 x4企业级NVMe SSD。
Dialog半导体收购Adesto Technologies。
DNA数据存储联盟成立。
19.2021年，英特尔出售NAND和SSD业务
NOR闪存营收超过36亿美元。
铠侠和西部数据发布162层3D NAND。
三星发布第一款运行在CXL上的DDR5内存。
JEDEC发布XFM（交叉闪存）嵌入式和可移动存储设备标准。
海力士开始收购英特尔的NAND和SSD业务，并将新公司命名为Solidigm。
铠侠和三星宣布PCIe 5.0 x4企业级NVMe SSD。
Renesas收购Dialog半导体。
NVMe 2.0标准发布。
海力士开始量产176层4D NAND。4D闪存的本质还是3D闪存，海力士之所以称之为4D闪存，是因为其采用了类似CuA和Xtacking的技术，将外围电路置于闪存阵列之下。
20.2022年，3D NAND闪存进入200+层时代
PCI-SIG发布PCIe 6.0规范。
JEDEC发布UFS 4.0规范，手机存储读写速度达4.0GB/s。
SK海力士发布238层3D NAND，并计划于2023年上半年量产；西部数据和铠侠的新一代闪存产品为212层，尚未出货；长江存储也宣布了新一代闪存技术，虽官方未正式公布但业界消息称其将达232层。