하드 디스크

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하드 디스크 내부
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하드 디스크 내부

하드 디스크(영어: hard disk) 또는 고정 디스크(영어: fixed disk)는 컴퓨터의 보조 기억 장치 가운데 하나이다. ‘하드(hard)’라는 이름 붙여진 이유는 필름등의 무른 재질로 되어 있는 플로피 디스크와는 다르게 딱딱한 플래터로 되어 있기 때문이다. 일반적으로 개인용 컴퓨터의 운영 체제를 담는 필수적인 기억 장치로 많이 사용되고 있다.

목차

[편집] 원리와 구조

하드 디스크의 내부에는 유리알루미늄으로 만들어진 기판에 자성체를 증착해 만든 '플래터' 라고 불리는 고체로 되어 있는 원판이 있다. 이를 모터의 힘으로 회전시켜 플래터 위에서 헤드라고 하는 장치로 자기적인 신호를 읽거나 쓰는 방식으로 데이터 읽기와 쓰기를 한다. 미세한 크기와 고용량의 정보 때문에 진공으로 포장되어 있다. 팔(arm)이 자기적인 반응을 통해 신호를 읽고 쓴다.

[편집] 역사

개인용 컴퓨터가 보급되던 초기에는 없었으나 1980년대를 들어서면서 대용량 디스크의 필요성이 대두되어 컴퓨터의 필수적인 보조기억장치가 되었다.

  • 1956년에 미국 IBM에 의해서 RAMAC(Random Access Method of Accounting and Control)라고 하는 장치가 개발되었다.
  • 1971년에 IBM에 의해서 금속 케이스에 내부에 플래터를 회전시키는 스핀들모터, 헤드, 헤드를 작동시키는 써보모터와 이것들을 제어하는 기판 등을 이용하여 IBM 3340 하드 디스크 장치, 코드네임:윈체스터(winchester)가 개발되었다. 이것은 현재의 하드 디스크 장치와 같은 구조를 가진 최초의 하드디스크이다.

[편집] 장점

하드 디스크는 옛부터 컴퓨터용이나 가정용에 사용되고 있는 매체이기 때문에 양산에 유리하고 그 만큼 싸게 만들 수 있는 것과 기술적으로는 큰 사이즈의 하드 디스크로부터 휴대 전화에 사용되는 소형 까지 기술적으로는 공통화할 수 있는 부분이 많아 그 만큼 가격을 하락시키는 것이 가능한 잇점이 있다.

[편집] 단점

  • 플래터를 모터로 물리적으로 구동할 필요가 있기 때문에 그만한 소비전력이 필요하다.
  • 진동이나 충격은 하드 디스크에 있어서 위협이 된다. 이러한 점도 하드 디스크는 물리적으로 고속 회전하고 있는 플래터상에서 정확하게 자기를 스폿(spot)하기 위해 10~20nm라고 하는 매우 가까운 위치를 움직이고 있다. 이 거리는「전체 길이 70m의 점보 제트기가 지상 1mm를 500km/h 이상으로 비행하고 있다」라고 비유할 수 있다. 이것 때문에 회전하는 디스크상에 헤드가 가까워지고 있을때 진동이 발생하면 헤드가 고장나거나 플래터의 파손이 일어난다.
  • 일반용의 하드 디스크에서는 가속도 센서를 내장해서 충격을 느끼기 전에 헤드를 안전한 위치에 회피하는 구조를 가지고 있는 것도 있지만 물리적으로 하드 디스크와 같은 구동 부분을 갖지 않는 플래시 메모리와 비교하면 하드 디스크는 충격에 강하지 않다.

[편집] 하드 디스크를 이용한 제품

지금까지 HDD는 주로 컴퓨터로 이용되고 있었지만 컴퓨터 이외로 HDD를 이용한 제품이 해마다 증가하고 있다.

  • HDD 레코더(PVR, Personal Video Recoder) - 기록 장치가 자기테이프로부터 HDD로 대신해 지금까지의 VHS보다 기록할 수 있는 용량이 증가하고 되감기나 빨리 감기의 조작을 고속으로 할 수 있다.
  • 휴대 전화 - 대용량의 데이터를 보존할 수 있어 사이즈는 휴대전화의 디자인을 해치지 않게 소형화 되어 있다.
  • 자동차 네비게이션 - 자동차 네비게이션에 HDD를 탑재한 것으로 인해 HDD에 영화등을 저장해서 자동차 안에서 영화를 즐길 수 있다.
  • 휴대용 음악 플레이어 - HDD를 탑재해서 몇천곡을 간편하게 가지고 다닐 수 있다.
  • 캠코더 - 최근에는 기존의 8mm Tape나 DV등의 매체를 사용하지 않는 HDD 내장형 캠코더가 출시되고 있다. 기존의 방식보다 편의성이나 저장 속도에서 앞서며, 개인 PC에 데이터를 보관하기에 편리하다.

[편집] 용량의 변화

1957년부터 현재에 이르기까지 1 플래터의 용량이 급속히 늘어나 현재는 1 TB(테라바이트)에도 미치는 대용량의 HDD가 제품화되고 있다. 1년에 1.8배가 되고 2년에 3.2배, 5년에 10배가 될것으로 추측된다. 이것은 CPU의 처리 속도의 성장보다 HDD의 용량의 성장이 큰 것을 알 수 있다. 최근까지는 용량의 증가세가 더딘 편이었다. 그러나 현재는 기존의 LMR(수평 자기 기록)방식에서 PMR(수직 자기 기록)방식으로 전환되면서, 다시금 용량이 크게 늘어나고 있는 추세이다. 대용량화를 위해 현재 Seagate사에서는 HAMR(Heat Assisted Magnetic Recording)방식을, Hitachi에서는 Patterned Media 기술을 개발중이다.

[편집] 속도의 향상

HDD의 전송 속도는 기록 장치를 접속하는 인터페이스와 스핀들 모터의 회전속도 향상과 함께 고속화 되고 있다. 패러럴 전송방식을 채용했다.

  • ATA-1(1986)
  • ATA-2(EIDE, 1996)
  • ATA-3(1997)
  • ATA-4(Ultra-ATA/33, 1998)
  • ATA-5(Ultra-ATA/66, 1999)
  • ATA-6(Ultra-ATA/100, 2000, 약 100MB/s)
  • Ultra ATA/133(약 133MB/s)

으로 진보를 이루어 그 후속으로서 Ultra SATA/1500(약 150MB/s)가 개발되었다. 패러럴 방식으로부터 시리얼 전송방식을 채용한 Serial ATA 규격에서는 전송 속도는(약 300MB/s)에 이르러 2007년에는(750MB/s)에도 도달한다고 한다. 전송 속도는 연율로 1.33배가 되고 용량이 2배가 되면 전송 속도가 1.4배가 된다는 계산이 나온다. 해마다 HDD의 전송속도는 고속화 되고 있다.

[편집] 사이즈의 변화

HDD의 사이즈는 해마다 작아지고 있다. 현재 세계 최소로 0.85 인치 사이즈(2.1cm)의 하드 디스크가 생산되어 기네스북에 등록되어 있다. 용량은 4 GB가 된다. 이것은 수직 기록 방식에 의한 것으로 고밀도화가 가져온 것이다. 이것에 의해 2010년에는 1인치(2.54센치)당 1 TB 저장할 수 있을것으로 전망된다.

[편집] 회사