메모리는 보통 너무 작고 모든 데이터와 프로그램을 영구적으로 저장할 수 없기 때문에 컴퓨터 시스템은 백업을 위한 외장 메모리를 제공해야 합니다.현대 컴퓨터 시스템은 정보(프로그램 및 데이터)의 주요 온라인 저장 매개체로 디스크(하드 디스크)를 사용합니다.다시 말해, 하드 드라이브나 디스크는 현대 컴퓨터 시스템에 대량의 외부 액세스를 제공합니다.
하드 드라이브의 물리적 구성
그림 1 하드 드라이브의 물리적 구성
개념적으로 하드 드라이브는 비교적 간단합니다(그림 1).각 디스크는 평평한 원 모양으로 CD와 같습니다.일반 디스크의 직경은 1.8~3.5인치(1인치=2.54cm)입니다.디스크의 양면에는 모두 마그네틱 재료가 도포되어 있습니다.디스크에 마그네틱 기록으로 정보를 저장할 수 있습니다.
읽기 및 쓰기 마그네틱 "비행"은 디스크의 한 표면 위에 있습니다.자기 헤드가 자기 암에 부착되고 자기 암이 모든 자기 헤드를 하나의 전체로서 함께 이동합니다.디스크의 표면은 원형 자기도로로 논리적으로 분할되고 다시 부채꼴로 세분화됩니다.동일한 자기팔 위치에 있는 자기도로 집합이 주면을 형성합니다.각 디스크 드라이브는 수천 개의 동심기둥 면이 있는데, 각각은자기도로는 수백 개를 포함할 수 있습니다부채꼴저장 용량은 GB별로 계산됩니다.
디스크가 사용될 때 드라이브 모터는 고속으로 디스크를 회전시킵니다.대다수 드라이브는 초당 60~250회 회전하며 분당 회전수(RPM)로 계산됩니다.일반 드라이브의 회전 속도는 5400,7200,100,000 및 150,000RPM입니다.
디스크 속도에는 다음과 같은 두 부분이 있습니다.
전송 속도: 드라이브와 컴퓨터 사이에 있는 데이터 스트림의 속도입니다.
위치 지정 시간 또는 무작위 방문 시간은 두 부분, 길찾기 시간(자기팔을 원하는 주면까지 이동하는 데 걸리는 시간)과 회전 지연(자기팔을 돌려서 원하는 부채 구역까지 걸리는 시간)을 포함합니다.
전형적인 디스크는 초당 수메가바이트의 속률로 전송될 수 있으며 로드 시간과 회전 지연은 수 밀리초입니다.
자기 헤드가 매우 얇은 공기 패드 위(마이크로미터로 표시됨)를 비행하기 때문에 자기 헤드가 디스크 표면과 접촉할 위험이 있습니다.디스크는 얇은 보호막으로 코팅되어 있지만 디스크 표면이 손상될 수 있는 경우가 있습니다.이 사고를 마그네틱 충돌이라고 합니다.디스크 충돌은 보통 복구할 수 없으며 전체 디스크를 교체해야 합니다.
디스크는 서로 다른 디스크를 원하는 대로 설치하는 것을 허용하도록 이동할 수 있습니다.이동 가능한 디스크는 대개 하나의 디스크가 있는데, 이는 드라이브 안에 없을 때 손상되지 않도록 플라스틱 케이스에 저장됩니다.다른 형식의 이동 가능 디스크에는 CD, DVD, 블루레이 디스크 및 플래시 드라이브라고 하는 이동 가능 플래시 장치가 포함됩니다(이것은 일종의 솔리드 스테이트 드라이브입니다).드라이브).
디스크 드라이브는 I/O 총선이라고 하는 한 세트의 케이블을 통해 컴퓨터에 연결됩니다.다양한 가용 총선이 있으며 하드 드라이브 인터페이스 기술(ATA), 직렬 ATA(SATA), 외부 직렬 ATA(eSATA), 범용 직렬 버스(USB), 광섬유 채널(FC)이 포함되어 있습니다.
데이터 전송 총선은 컨트롤러라고 하는 전문 전자 프로세서에 의해 수행되며, 호스트 컨트롤러는 총선의 컴퓨터 단의 컨트롤러이며 디스크 컨트롤러는 디스크 드라이브에 내장되어 있습니다.디스크 I/O 조작을 수행하기 위해 컴퓨터는 메모리 맵 I/O 포트를 통해 하나의 명령을 호스트 컨트롤러에 보냅니다.이어서 호스트 컨트롤러가 스토리지를 통해이 명령은 디스크 컨트롤러에 주고, 그리고또한 디스크 컨트롤러는 명령을 실행하도록 디스크 드라이브 하드웨어를 조작합니다.디스크 컨트롤러는 보통 내장 완적을 가지고 있습니다.디스크 드라이브의 데이터 전송은, 메모리와 디스크 표면 사이에서 이루어지는 반면, 호스트로의 데이터 전송은, 더 빠른 속도로 메모리와 호스트 컨트롤러 사이에서 이루어집니다.
솔리드 디스크
경제발전이나 기술 혁신에 따라, 오래된 기술은 때로 새로운 방식으로 사용되기도 하는데, 예를 들어 솔리드 스테이트(SSD)의 점점 더 중요해지고 있습니다.
간단히 말해, SSD는 비-불확실성을 위한 스토리지로 하드 드라이브로 사용될 수 있습니다.이러한 기술은 배터리(전원 고장 시 유지보수 상태)가 있는 DRAM에서 플래시 메모리 기술, 싱글 셀(SLC) 또는 멀티 셀(MLC)과 같은 여러 변형이 있는 칩입니다.
SSD는 전통적 하드 드라이브와 동일한 특성을 가지지만 이동 부품이 없기 때문에 더 신뢰할 수 있고 더 빠를 수 있으며 경로를 찾을 시간이나 지연이 없기 때문입니다.또한 그 전원 소모가 더 적습니다.그러나 SSD는 전통적인 하드 드라이브보다 메가바이트당 더 비싸고 용량도 더 크고 수명도 짧아 용도가 제한적입니다.SSD의 용도 중 하나는 저장저장 그룹, 이것은 파일을 저장하는 데 사용될 수 있습니다.성능 향상을 위해 시스템 소스 데이터.SSD는 또한 더 작고, 더 빠르고, 더 에너지를 절약하기 위해 몇몇 노트북 컴퓨터에도 사용됩니다.
SSD가 디스크 드라이브보다 훨씬 빠르기 때문에 표준 총선 인터페이스는 캐싱 볼륨에 중대한 제한을 가할 수 있습니다.어떤 SSD는 시스템 버스(예를 들어, PCI)에 직접 연결되도록 설계되었습니다.SSD는 다른 측면의 전통적인 컴퓨터 디자인도 변경합니다.어떤 시스템은 직접 SSD를 사용하여 디스크 드라이브를 대체합니다기. 그 외의 것은 SSD는 자기 안에 있을 수 있도록 완존으로서디스크, SSD 및 메모리 간에 데이터를 이동하여 성능을 최적화합니다.
