[디지털 기기 및 저장매체] 반도체를 이용한 저장매체

🌸 RAM

• 휘발성
• 주기억장치에 많이 사용된다.
  
  

✔️ SRAM

• 전원이 공급되면 데이터가 지워지지 않는다.
  
  

✔️ DRAM

• 전원이 차단되지 않더라도 저장된 자료가 자연히 소멸된다.
• 전원이 없으면 값을 유지할 수 없어, 주기적으로 값을 refresh 해 주어야 한다.
  
  

✔️ SDRAM

• DDR SDRAM은 클록 주파수를 높이지 않고도 SDR SDRAM에 비해 대역폭이 거의 두배 늘었다.
• 외부와의 동기를 위해 어드레스 입력과 데이터 입출력을 위한 동기 레지스터가 존재한다.
• 1 비트 저장을 위해 하나의 트랜지스터로 구현될 수있다.

🌸 ROM

• 비휘발성
• 읽기만 가능하다.
  
  

✔️ EEPROM (Electrically Erasable programmable ROM)

• 전기적으로 읽기/쓰기가 가능하다.

🌸 BIOS

• OS와 HW 사이의 입출력을 담당하는 저수준의 SW와 드라이버로 구성된 펌웨어이다.
• OS와 HW의 통신을 위한 중간매체로 사용된다.
• 전원이 공급되지 않아도 정보가 유지된다.

• 하드디스크의 구성, 종류, 용량을 확인할 수 있다.
• 시스템의 부팅 순서를 설정할 수 있다.

🌸 플래시 메모리

• 비휘발성
• 전기적으로 데이터를 지우고 재기록 가능하다.
• 블록 단위로 읽고/쓰기가 가능하다.
• 지우기 횟수가 제한되어 있어, 이를 초과하면 해당 부분은 더 이상 데이터를 기록할 수 없다.

• 특별한 지우기 명령어를 제공한다.
• 충격에 강하고 저 전력으로 동작이 가능하다.
• 플로핑 게이트 트랜지스터로 구성된 배열 안에 정보를 저장한다.

• 같은 크기의 셀을 사용할 때 MLC(Multi -) 저장 방식이 SLC(Single Level Cell) 방식에 보다 더 많은 양의 데이터를 저장할 수 있다.
• 속도: SLC > MLC

• 디지털 텔레비전/캠코더/카메라, 휴대전화, 개인휴대단말기(PDA), 게임기, MP3 플레이어 등에 이용된다.
  
  

✔️ NOR 플래시

• 바이트 또는 워드 단위로 읽기/쓰기 동작이 가능하다.
• 속도는 빠르지만, 대용량으로 구성하기에는 부족하다.
  
  

✔️ NAND 플래시

• 블록 단위로 구성되어 있다.
• 블록 단위로 지우고, 페이지 단위로 프로그램한다.
• 페이지 단위로 읽기/쓰기 동작이 가능하지만 해당 페이지를 덮어 쓰거나 지우러면 모든 블록을 지워야 한다.
• 한 개의 블록은 여러 개의 페이지로 구성되어 있다.
• SSD, SD Card, eMMC, USB 메모리 카드에 사용된다.

• 속도는 다소 느리지만, 대용량으로 구성하기에 적합하다.
• SD 메모리 카드나 메모리 스틱, SSD, 디지털 카메라, MP3 등에 활용된다.
• 데이터 저장 목적으로 많이 사용된다.
  
  
  
  

🌸 광자기 디스크 (MO disk)

• 레이저를 이용해 데이터를 쓰고 지운다.
• 자성에 의해 데이터가 지워질 우려가 없어 보관성이 뛰어나다.
• 전문가를 위한 고가의 매체로 사용되고 있다.

• 종류: 130mm (5.25인치), 90mm (3.5인치)
• 용량: 650MB ~ 9.2GB
  
  
  
  

🌸 SSD (Solid State Drive)

• HDD와 동일한 형태로 개발된 대용량 플래시 메모리이다.
• NAND 플래시 반도체를 이용하여 정보를 저장한다.
• 임의 접근으로 고속으로 데이터를 입출력할 수 있다.
• 기존 HDD에 비해 매우 빠르고 소비 전력, 소음, 발열이 낮다.

• 제품에 따라 저장매체로 일반 RAM을 탑재한 모델과 플래시메모리를 탑재한 모델이 있다.
• 초소형 제작이 가능하다.
• 내부 구조: 인터페이스, 데이터 저장용 메모리, 컨트롤러, 버퍼 메모리 (외부 장치와 SSD 간의 처리 속도 차이를 줄여줌)

접근 방법	설명
직접 접근	접근 시간이 원하는 데이터의 위치와 이전 접근 위치에 따라 결정된다.
임의 접근	이전의 접근 순서와 무관하게 항상 일정하다.
순차적 접근	원하는 데이터가 저장된 위치에 따라 결정된다.

✔️ TRIM, GC

• 삭제된 데이터의 공간을 미리 비워, 쓰기 속도 저하를 완회시켜준다.

‧ TRIM
    OS가 쉴 때 지워진 데이터의 공간을 미리 비워둔다.
    특정 명령어를 통해 자동 TRIM 기능을 활성/비활성 할 수 있다.
    OS에서 파일을 삭제하면 FTL 에서 즉시 또는 일정 시간 후에 삭제한 파일에 속한
    섹터의 물리적 페이지 대응정보를 삭제하는 것이다.
    사용하지 않는 페이지들을 모아서 블록 단위로 지우는
    가비지 컬렉션과 밀접한 관계가 있다.

‧ GC: SSD의 컨트롤러가 자체적으로 TRIM와 같은 기능을 한다.

🌸 HDD (하드디스크 드라이브)

• 비휘발성
• 자기장을 이용한다.
• 플래터 양면에 데이터를 모두 기록할 수 있다.

• 순차접근이 가능한 컴퓨터의 보조기억장치로 활용된다.
• PATA와 SATA가 있다.