Características de HDD
Al contrario de las memorias RAM (Ramdom Access Memory), las HDD (Hard Disk Drive) es un modo de almacenamiento de información «no volátil», lo que significa que al momento de apagar la computadora y desconectar el flujo de electricidad del disco este no perderá los datos almacenados; este sistema de almacenamiento es mecánico puesto que consta de varios platos giratorios que son leídos magnéticamente por un brazo móvil dentro del disco.
Un HDD guarda la información de manera localizada dentro de los platos giratorios, por lo cual necesita instrucciones cuando este los vuelva a leer, estas instrucciones se encuentra en «el sistema de ficheros», que es relativo a un indice de libro para encontrar cualquier información dentro de el. La velocidad de este tipo de sistema de almacenamiento depende de los r.p.m. (revoluciones por minuto), pues mientras más rápido gire un disco más rápido leerá y escribirá la información necesaria; los r.p.m a los que usualmente trabajan los HDD oscilan entre la 5400 o 7200 revoluciones.

Ilustración obtenida:
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Características de SSD
Las SSD (Solid State Drive) es un método de almacenamiento basado en los «microchips», en esencia es como varias pendrive interconectadas, lo que ofrece una gran velocidad de lectura y escritura, pero esto también depende que que tipo de SSD de este analizando, como es SSD conectado por: SATA (al igual que los HDD), PCIe (Peripheral Component Interconnect) y el uso de M.2 (antes conocido como NGFF), lo que da ademas diferentes propiedades a los SSD.

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Conexión por SATA
La conexión SATA es la conexión más común dentro de las computadoras actuales para transmisión de datos utilizado en, DVD, discos HDD y unidades SSD; el problema con estas conexiones es que incluso en su versión más actual el ancho de banda esta limitado a 6 Gb por segundo o 750 MB por segundo y la mayoría de SSDs llegan a velocidades de transferencias superiores.
Conexión por PCIe
Gracias a lo contraproducente que es el uso de SATA para discos SSD se inventaron los discos por PCIe, esta conexión es la que ofrece mayor ancho de banda en toda la computadora al momento de conectar cualquier tipo de tarjetas de expansión, por consiguiente este ofrece una alta velocidad de transferencia.
Conexión M.2
El dispositivo M.2 usa un puerto PCIe mini, que es un puerto de alta velocidad para transferencia de datos, pero ademas del camino que se use para transferir datos existe un factor muy importante para esta velocidad y es el «protocolo de transmisión de datos», la cual es la manera en la que el procesador se comunica con el M.2, el lenguaje de escritura del disco, hace años se usaba el AHCI (Advanced Host Controller Interface) el cual es un lenguaje de comunicación ideal para conexión SATA, usado en HDD por su velocidad de escritura y lectura en estos discos; cuando llega el SSD se nota que este lenguaje era muy obsoleto y lento, por eso varias empresas desarrollaron el lenguaje NVMe (non-volatile memory express) ideal para SSD y también para el uso en móviles, tablets, drones, etc.
El NVMe funciona exclusivamente con PCIe. Lo que ofrece NVMe a comparación del AHCI es que en vez de leer en serie(un dato a la vez), como lo hacen el los discos HDD, en los SSD se puede leer la información en paralelo porque se tiene acceso a varios bancos de memoria al mismo tiempo. En el lenguaje AHCI la cola de lectura de información es una sola por leer el disco linealmente, pero en NVMe se puede tener hasta 64 mil colas simultaneas

io.org/sites/default/files/documents/NVMe%20and%20AHCI%20as%20SATA%20Express%20Interface%20Options%20-%20Whitepaper_.pdf
Vídeo recomendado sobre el tema
Referencias
Vättö, K. (2014, 13 marzo). Testing SATA Express And Why We Need Faster SSDs. Recuperado 15 abril, 2019, de https://www.anandtech.com/show/7843/testing-sata-express-with-asus/4
¿Qué es una Unidad de Disco Duro? HDD. (2015, 6 febrero). Recuperado 15 abril, 2019, de http://www.cavsi.com/preguntasrespuestas/que-es-una-unidad-de-disco-duro-hdd/
Hands, J. (s.f.). Home. Recuperado 15 abril, 2019, de https://nvmexpress.org/
Yúbal, F. (2019, 21 marzo). HDD vs SSD: diferencias y ventajas de ambos tipos de disco duro. Recuperado 15 abril, 2019, de https://www.xataka.com/basics/hdd-vs-ssd
Gentile, N. (2019, 20 febrero). SSD, M.2 y NVMe: ¡Todo lo que necesitas saber! [Archivo de vídeo ]. Recuperado 15 abril, 2019, de https://www.youtube.com/watch?v=ANVvxlv6DV4
