[HDD] 하드디스크 드라이브

하드디스크란, 데이터를 저장하는 저장장치로 자기디스크의 한 종류

+) 자기디스크(magnetic disk)는 대용량 보조기억장치로 레코드판과 유사한 원판에 자성체를 입히고, 원판의 정해진 궤도를 따라 자기헤드가 이동하면서 자료를 기록하거나 판독하는 컴퓨터 보조기억장치

1. 기본구조

• 일반 disk에는 정보를 저장하는 platter라는 원판이 있음

• platter는 자기 변화를 유도하여 데이터를 영구적으로 저장해주는 역할 수행하며, disk에는 반드시 1개 이상의 platter가 존재

• surface : platter 각각의 앞면, 뒷면

• track : platter의 surface 내 데이터를 저장하는 공간

• sector : track을 작은 단위로 쪼갠 것
  (보통 512byte를 의미하나, 운영체제에서는 4KB disk block으로 나누어 관리)

• head : 데이터를 읽고 쓰는 역할 수행

• arm : head와 붙어 있으면서, 하나의 unit처럼 움직임

• head가 platter의 surface를 움직이면서 해당 위치에 데이터를 쓰거나 읽어들이는 것

• platter는 앞면, 뒷면 2개의 면으로 구성되어 있어, head와 arm 또한 platter의 위, 아래에 모두 존재함

• cylinder : 같은 위치의 track들의 집합

2. 작동과정

원하는 sector의 data를 읽기 위해서는, 헤드가 읽고자 하는 위치로 이동해야 함
헤드가 이동하면서 원하는 track으로 이동
(겹겹이 쌓여있으므로 앞, 뒤로 움직이면서 원하는 track 찾음)
이렇게 head가 track간에 이동하는 과정을 seek 이라고 함

해당 track에 가면, track의 platter는 계속 rotate하고 있으므로 언젠가 헤드가 찾는 sector를 만나게 됨
rotation이 이루어지고 나서, head가 해당 sector의 데이터를 읽어들이는 것을 data transfer라고 함

즉, 트랙에서 head가 이동하는 seek한 다음, rotation delay를 기다리고 데이터를 전송하는 과정이 디스크의 작동 과정이라고 볼 수 있음

따라서, 연속된 파일은 되도록 같은 실린더 상에 배치하도록 하여, 움직임을 최소화하는 것이 성능을 높이는 방법
-> 같은 실린더 상에 있으면, head를 이동할 필요가 없이 track에서 rotation 시간만 기다리면 되므로 track 간 head를 이동하는(seek) 비용을 줄일 수 있기 때문