HDD와 SDD -정보 저장 방법의 차이

HDD(Hard Disk Drive)의 원리

 

정보를 저장하는 데는 자성을 이용하거나 빛을 이용하거나 반도체를 이용하는 등 다양한 방법이 있다. 그중 HDD(Hard Disk Drive)와 SSD(Solid State Drive)의 원리를 살펴보려고 한다. 먼저 자성을 이용한 자기 기록 방식은 하드 디스크, 마그네틱 카드, 디지털 자기 테이프에 이용되는 방식으로, 정보를 기록할 때 자기력을 이용한다. 정보가 담긴 전류에 의해 자기장이 생기며 자기화되는 방향에 따라 0과 1의 디지털 정보로 저장된다. 정보를 읽을 때는 정보가 저장된 강자성체가 헤드 아래를 지남으로써, 헤드를 통과하는 자기장이 변하므로 전자기 유도에 의해 코일에 유도 전류가 흐른다. 유도되는 전류가 있고 없음에 따라 0과1의 디지털 정보를 읽는다.

 

하드디스크는 금속이나 유리로 만들어진 원형 판 플래터(Platter)와 바늘 모양의 헤드(Head)로 구성된 기계식 저장장치다. 하드디스크의 헤드에는 코일이 감겨 있고 전류가 흐르게 되면 헤드 자체가 자성 역할을 하게 된다. 헤드는 플레터를 자기화시켜 정보를 저장하고, 정보를 읽을 떄는 플래터가 돌아가서 자기장의 변화가 생겨 헤드에 유도 전류가 흐른다. 전자기 유도에 의해 플래터에 저장된 정보를 헤드가 유도전류로 읽을 수 있게 된다. 이때 플래터의 회전 속도(RPM)가 빠를수록 데이터를 읽고 쓰는 속도가 함께 빨라져 HDD의 성능은 향상된다.

 

하드디스크는 비휘발성 데이터 저장소 중 가장 오랜 시간 대중의 사랑을 받은 제품이다. 1950년대에 출시된 이후 지속적인 개발을 거쳐, 1990년대에는 개인용 컴퓨터의 핵심 부품으로 자리 잡기도 했다. 하지만 하드디스크는 물리적으로 돌아가는 모터 방식은 전력 소비와 발열, 소음 문제를 수반했고, 플래터 회전 속도의 한계 때문에 SSD 대비 데이터 처리 성능이 느렸다. 이 문제를 해결한 것이 바로 SSD(Solid State Drive)이다. 오늘날 컴퓨터, 스마트폰, 태블릿 등 대부분의 전자기기에는 SSD가 사용되고 있다.

 

SSD(Solid State Drive)의 원리

SSD는 동적 마그네틱 또는 광학 미디어 대신 통합 회로 장치를 사용하여 데이터를 저장하는 데이터 스토리지 방식이다. 하드디스크처럼 모터 방식의 구동 장치가 필요하지 않아 작동 시 열과 소음이 발생하지 않고 외부 충격으로부터 안전한 동시에 데이터 처리 속도가 획기적이다. 이러한 이유에서 스토리지 트렌드는 HDD에서 SSD로 변화했다.

 

SSD는 데이터를 반도체, NAND 플래시 풀에 저장한다. 낸드 타입(NAND)은 데이터 저장 단위인 셀을 직렬로 배열하여 한 번에 하나의 비트만 읽거나 쓸 수 있는 타입을 말한다. 한 블록 전체를 기록하기 때문에 쓰기 속도는 빠르지만 직렬로 배열되어 있어 읽기 속도가 느리다. 낸드 타입은 노어 타입(NOR, 셀을 병렬로 배열하여 한 번에 여러 개의 비트를 읽을 수 있는 타입)과 비교했을 때 제조단가가 싸고, 대용량의 데이터를 저장할 수 있다는 장점이 있다. SSD는 바로 이 낸드 타입 플래시 메모리를 사용한 디지털 방식의 데이터 저장장치다.