💠 다양한 보조기억장치 정리
1. 하드 디스크 (HDD)
자기 디스크라고도 불리며, 자기적인 방식으로 데이터를 저장합니다.
📦 하드디스크 구조
- 플래터 (Platter): 자기 물질로 코팅된 디스크. 실제 데이터가 저장됨
- 스핀들 (Spindle): 플래터를 고속으로 회전시키는 축. 예: 15,000RPM
- 헤드 (Head): 플래터의 데이터를 읽고 씀
- 디스크 암 (Disk Arm): 헤드를 이동시켜 원하는 트랙에 접근
💾 데이터 저장 구조
- 트랙 (Track): 플래터를 동심원으로 나눈 하나의 원
- 섹터 (Sector): 트랙을 조각낸 가장 작은 저장 단위 (512B)
- 블록 (Block): 여러 섹터를 묶은 단위
- 실린더 (Cylinder): 여러 플래터에서 같은 트랙 번호를 연결한 단위
⏱️ 접근 시간 구성
- 탐색 시간: 헤드를 트랙으로 이동하는 시간
- 회전 지연 시간: 섹터가 헤드 아래로 올 때까지 기다리는 시간
- 전송 시간: 데이터를 컴퓨터로 전송하는 시간
✅ 단일 vs 고정 헤드:
- 단일 헤드: 트랙 간 이동 필요 → 탐색 시간 존재
- 고정 헤드: 트랙마다 헤드 존재 → 탐색 시간 거의 없음
2. 플래시 메모리 (Flash Memory)
USB, SD카드, SSD 등에서 사용되는 반도체 기반 비휘발성 저장 장치입니다.
🔧 종류에 따른 구조
- NAND: 고속 저장, SSD 대부분 사용
- NOR: 빠른 읽기 중심, 펌웨어 등
🧱 구성 단위
- 셀 (Cell) → 페이지 (Page) → 블록 (Block) → 플레인 (Plane) → 다이 (Die)
💡 셀 타입 비교
| 타입 | 저장 비트 | 장점 | 단점 |
|---|---|---|---|
| SLC | 1비트 | 속도 빠름, 수명 김 | 고가, 용량 작음 |
| MLC | 2비트 | 가격 대비 용량 ↑ | 속도/수명 ↓ |
| TLC | 3비트 | 대용량, 저가 | 수명, 속도 ↓↓ |
| QLC | 4비트 | 매우 저렴 | 수명, 속도 가장 낮음 |
⚠️ 저장 방식 특징
- 덮어쓰기 불가 → 수정 시 INVALID 처리
- 가비지 컬렉션: 유효 데이터만 새로운 블록으로 복사
- 삭제는 블록 단위로 수행됨
3. RAID
여러 개의 보조기억장치를 하나처럼 구성해 성능과 안정성을 높이는 기술입니다.
RAID 구성 방식
| 레벨 | 설명 | 장점 | 단점 |
|---|---|---|---|
| RAID 0 | 스트라이핑 | 속도 ↑↑ | 안전성 X |
| RAID 1 | 미러링 | 안정성 ↑↑ | 용량 ↓, 비용 ↑ |
| RAID 4 | 패리티 디스크 사용 | 복구 가능 | 병목 발생 |
| RAID 5 | 패리티 분산 | 균형 잡힌 구성 | 복잡함 |
| RAID 6 | 패리티 2개 | 복구력 ↑↑ | 쓰기 속도 ↓ |
🌀 혼합 RAID
- RAID 10 = RAID 1 + RAID 0 → 고속 + 안정성
- RAID 50 = RAID 5 + RAID 0 → 성능 + 복구
📌 혼합 RAID 구성은 Nested RAID라고 부릅니다.
✅ 요약 비교
| 장치 | 특징 | 예시 |
|---|---|---|
| HDD | 자기디스크, 회전 방식 | 데스크탑, 서버 |
| SSD | 반도체 메모리, 빠른 접근 | 노트북, 서버 |
| RAID | 다중 디스크 구성 | 데이터센터 |