여러분의 컴퓨터는 보조기억장치로 무엇을 사용하고 있으신가요?
HDD? 아니면 SSD?
흔히들 속도가 빠른 SDD가 좋다고 하는데
Computer Science Storty 두번째 시간으로
도대체 이 둘은 무슨 차이가 있고, 정확히 이것들은 무엇인지 알아보겠습니다!
- HDD(Hard Disk Drive)
HDD를 알기위해선 HDD와 관련된 용어를 알아야합니다.
우선, 데이터가 저장되는 곳은 사진속 가장 큰 면적을 차지하는 동그란 모양의 platter(플래터) 입니다.
하드디스크드라이버란 명칭을 가지게 된 이유도 플래터가 단단한 디스크이기 때문이죠.
이곳에 바로 여러분의 데이터가 저장되게 됩니다.
그리고 플래터로부터 데이터 읽고/쓰는 장친느 바로 Arm(액추에이터 암) 에 달린 Head(헤드) 입니다.
헤드는 암에 달려 직선으로 원의 중심부터 가장자리까지 이동하며 플래터의 여러 트랙들로부터 데이터를 Read 하고 Write 하게 됩니다.
그렇다면 트랙이 무엇일까요?
네! 트렉은 플래터 의 공간을 구분하는 명칭입니다. 헤드는 플래터위에 놓여 이 트랙들을 오가며 데이터를 읽어오게 됩니다.
사진속에서 섹터라는 구분자도 보이는데, 섹터는 최소단위라고 보시면 됩니다. 일반적으로 1섹터는 512bytes 의 데이터를 저장하게 됩니다. 만약 여러분에 1 byte 의 파일을 가지고있고 저장하게된다면 512byte를 저장할 수 있는 공간에 파일을 집어넣게 됩니다.
기본적으로, 하드디스크를 알기위해선 이 정도 상식을 알고계시면 됩니다. 그렇다면 하드디스크가
데이터를 읽어오는 과정은 어떻게 될까요?
우선, 여러분이 사진 데이터를 하드디스크에 저장해놓았다고 가정해봅시다.
사진 데이터는 가장 위에 있는 첫번째 플래터의 (플래터는 하나의 하드디스크에 여러개가 수직으로 쌓아올리는 방식으로 설계되는 경우가 많습니다) 10번트랙 1번섹터부터 10번섹터까지에 저장되어있습니다.
가장먼저 암이 움직이면서 헤드를 10번트랙으로 옮기게 됩니다. 헤드가 데이터를 읽기위해 해당위치의 트랙으로 움직이는 이 과정을 탐색시간(Seek Time)이라고 합니다. 그리고 해당 섹터로 이동하기위해 플래터가 빙글빙글 돌아갑니다. 이 과정을 회전지연(Rotation Delay)라고 합니다. 이 두 과정의 시간을 합쳐 접근시간(Access Time)이라고 칭하게됩니다.
요약하면 헤드가 해당트랙으로 움직여 플래터가 돌아면서 해당섹터를 찾고 그 섹터에서 데이터를 읽어 오는 것입니다.
하지만, 이 모든 과정들은 물리적인 움직임이 필요합니다. 헤드가 1번트랙에서 10번트랙으로 위치를 옮겨야하고 플래터를 돌려가며 섹터들을 뒤져야하는 시간이 들어가게됩니다. 동영상을 찾아보시면 헤드도 엄청 빠르게 움직이고 플래터가 돌아가는 속도는 데스크탑의 경우 일반적으로 7200RPM (분당 7200회) 정도의 속도로 엄청 빠르게 돌아가는 것처럼 보이지만 컴퓨터 시스템에서는 굉장히 느린 속도이기 떄문에, 하드디스크로부터 데이터를 읽어오는 과정은 시간적 낭비가 심한 과정이 됩니다.
이를 보완하기 위해서 하드디스크 내부에 버퍼메모리를 만들어놓고 하드디스크로부터 불러온 데이터를 버퍼메모리에 저장시킨후 렘으로 보내는 시스템을 구현하기도했습니다. 마치 CPU의 캐시메모리 처럼 말이죠.
자 지금까지 하드디스크의 대략적인 구조와 작동방식에 대해 알아보았습니다. 오랫동안 보조기억장치의 왕좌를 차지하고있던 하드디스크지만, 물리적인 이동에 의한 시간지연이란 큰 단점때문에 서서히 SSD에 왕좌의 자리를 뺴앗기고 있는 현실입니다. 다음시간에는 보조기억장치의 새로운 다크호스 SSD에 대해 알아보록 하겠습니다.
