[보조기억장치] 하드 디스크와 플래시 메모리

 

 

 

하드 디스크(Hard Disk)

하드 디스크는 자기적인 방식으로 데이터를 저장하는 보조기억장치입니다. 생김새는 아래와 같이 생겼죠.

요즘에는 하드 디스크의 가격이 많이 저렴해졌습니다. 현재 1테라바이트 하드 디스크의 가격은 7만원 선이네요. 예전에는 1테라는 구경도 못했고 고성능이나 슈퍼 컴퓨터에만 있는 아주 고가의 저장장치였습니다.

하드 디스크를 뜯어보면 이렇게 생겼습니다.

자세한 구성 요소를 살펴봅시다. 데이터가 저장되어있는 곳은 동그란 원판이며 이름은 플래터(Flatter)입니다. 플래터는 자기 물질로 덮여 있어서 수많은 N극과 S극을 저장하며 0과 1의 역할을 수행합니다. 그리고 중앙에 플래터를 회전시키는 모터를 스핀들(Spindle)이라고 합니다. 스핀들이 플래터를 돌리는 속도는 매우 빠릅니다.

데이터를 읽고 쓰기 위해서는 헤드(Head)가 필요합니다. 그리고 그 헤드를 이동시키는 암이 있습니다. 이 암은 액추에이터에 의해 제어되며 특정 위치의 데이터를 읽거나 쓸 수 있도록 헤드를 정확하게 위치시킵니다. 헤드는 플래터 위에 극미세한 간격을 유지하며 움직이면서 데이터를 읽거나 쓸 수 있습니다.

 

하드 디스크가 어떤 원리로 데이터를 읽고 쓰는지는 다음과 같습니다.

데이터 쓰기 (Write Operation)

컴퓨터에서 전송된 데이터는 디지털 신호로 변환됩니다.
이 신호는 읽기/쓰기 헤드에 전달되어 특정 위치의 플래터에 자기적으로 기록됩니다. 이 과정은 자기적인 방식으로 데이터를 플래터에 기록하는데, 이것이 하드디스크의 데이터 저장 원리입니다.

데이터 읽기 (Read Operation)

컴퓨터는 읽기 요청을 하드디스크에 보냅니다.
요청된 데이터의 위치 정보는 디스크 컨트롤러에 의해 해석되고, 액추에이터는 해당 위치로 읽기/쓰기 헤드를 이동시킵니다.
읽기/쓰기 헤드는 플래터의 특정 위치의 자기적 신호를 읽어 디지털 데이터로 변환하여 컴퓨터로 전송합니다.

 

사실 글보다도 아래 영상 하나면 충분할 것 같습니다.

 

 

 

 

플래시 메모리(Flash Memory)

USB 메모리, SD 카드, SSD가 모두 플래시 메모리입니다. 

플래시 메모리는 하드디스크와는 다르게 기계적 부품을 사용하지 않고 전자적으로 데이터를 기록하고 읽어옵니다. 이러한 특성으로 인해 플래시 메모리는 빠르고 가벼우며 내구성이 뛰어난 저장 장치로 널리 사용됩니다.

 

플래시 메모리는 크게 NAND 플래시와 NOR 플래시 메모리가 있지만 대부분 NAND 연산을 사용하는 NAND 플래시 메모리를 저장장치로 사용하고 있습니다. 따라서 플래시 메모리 = NAND 플래시 메모리 라고 생각하시면 됩니다.

플래시 메모리에는 셀이라는 단위가 있는데 이 셀이 모여서 플래시 메모리 저장장치의 용량이 됩니다. 한 셀에 1비트를 저장할 수 있는 플래시 메모리를 SLC(Single Level Cell) 타입, 한 셀에 2비트를 저장할 수 있는 플래시 메모리를 MLC(Multiple Level Cell) 타입, 한 셀에 3비트를 저장할 수 있는 플래시 메모리를 TLC(Triple Level Cell) 타입이라고 합니다.