HDD란 무엇인가? 주요 장단점은?

앞전에 HDD와 SSD에 대한 비교 자료를 간략히 작성했었고, 이번엔 HDD에 대해 조금 더 자세히 알아보도록 하겠습니다. 궁금한 분들이 계실지 모르겠지만 알아두면 좋은 내용이라 생각해 작성합니다. (약간 전문 용어가 포함될 수 있음)

 

1. HDD란

HDD는 하드디스크라고도 불리고 Hard Disk Drive라고도 불리는 물리적인 데이터 저장소입니다. 밑으로 내려가면 조금 더 상세하게 설명드리겠지만, 부품 전체가 수동적인 물리 소자들을 많이 사용해 점점 사양길로 넘어가고 있는 제품입니다.

 

하지만 아직까지 그 존재 자체는 분명 필요성을 느낄 수 있고, 또한 앞으로도 하드디스크는 지속적으로 판매될 것이라 SSD와의 차이점을 알아두신다면 분명 유용하실 겁니다. (최근은 2.5인치 SSD에서 M.2 NVME SSD까지 나오면서 경쟁에서 더욱 밀리는 분이기는 있습니다)

 

2. HDD를 구성하는 부품

1) 플래터

플래터는 데이터를 기록하는 직접적인 저장공간이며 은색의 원형으로 생겼습니다. 보통 3개에서 4개의 원판이 들어있으며, 원판의 데이터 밀접도에(같은 공간에 얼마나 많은 내용이 들어갈 수 있는가) 따라 1~4TB 이상을 저장할 수 있습니다. 플래터에 데이터는 0 or 1이란 2진수로 저장되며 이는 헤드와 암을 통해 기록됩니다.

2) 헤드와 암

헤드와 암은 플래터에 데이터를 직접적으로 기록할 수 있는 도구입니다. 영어로는 Head, Arm이라고 하는데 HDD 플래터 위에 미세하게 떠있으며, 플래터가 회전하는 중 자신이 기록하고자 하는 위치에 파일을 기록하는 실질적인 기록 매체입니다.

 

데이터는 전기적인 신호를 이용해 2진수인 0과 1일 표현하며, 이러한 2진수가 여러 개 모이면 하나의 파일이 됩니다. 제 기억이 맞다면 헤드가 기록하는 최소 단위를 섹터라고 불렀던 것 같습니다.

 

헤드와 암은 서로 다른 역할을 하지만 일심동체라 생각하시면 되는데요. 헤드는 데이터를 직접적으로 기록하는 장치이며, 암은 팔처럼 헤드를 움직여 데이터 기록할 장소를 더욱 세부적으로 찾아가게 됩니다.

 

3) 버퍼

버퍼는 하드디스크와 컴퓨터 동작 간 데이터 전송 차이를 극복하기 위해 존재하는 그러니깐 중간 다리 정도로 생각하시면 될 것 같습니다.

 

4) 점퍼

지금은 사용되지 않는 것 같습니다만 10년 전쯤까진 컴퓨터 메인보드(머더보드)의 포트 종류 및 어떤 HDD를 먼저 인식하게 할 것인가에 따라 HDD에서 물리적인 소켓을 통해 조절할 수 있었습니다. 그리고 그 조절하는 소켓을 점퍼라 불렀다 보시면 이해하기 쉬우실 것 같습니다.

 

 

3. HDD가 SSD에 밀렸지만 아직까지 사용되는 이유

물리적인 원판 플래터를 사용하기 때문에 한계가 분명 존재합니다. 원판은 보통 7200 rpm으로 회전을 합니다. 이때 너무 빠르면 HDD에 가해지는 미세한 진동과 약간의 이물질로도 데이터 훼손이 발생할 수 있으며, 이는 하드디스크를 2개 장착하거나 CD-ROM을 함께 이용하는 경우도 문제시될 수 있습니다.

 

때문에 이보다 빠른 10000 rpm 제품은 조금 더 진동 없는 환경에서 하는 것이 권장됩니다. 일반인들은 잘 구매하지도 않고요.

 

그렇다 보니 데이터를 읽어오는 시간과 전송하는 속도에 고정적인 한계가 분명 존재합니다. 또한 플래터란 원판은 특성상 외각으로 갈수록 한번 회전에서 돌아오는 시간이 오래 걸립니다. 이 때문에 데이터가 플래터 외각 쪽에 말을 경우 상대적으로 헤더와 암이 데이터 READ 하는데 시간이 많이 소요됩니다.

 

이런 문제를 해결하고자 플래터 외곽 쪽을 사용하지 않고 내부만 사용하는 방식도 이용했었지만, 상대적으로 비용 대비 성능 향상이 적어 이를 대안하기 위해 SHDD라는 SSD와 HDD의 중간 형태 제품도 출시됐었습니다.

 

이는 캐시 메모리를 8GB Flash memory(SSD 메모리)를 장착함으로써, 자주 이용하는 용량 적은 파일을 캐시에 저장해 빠르게 읽어오는 방식을 이용했었습니다 이 내용은 추후 다루겠습니다.

 

4. HDD는 결국 외장하드로만 사용된다.

결국 HDD의 장점은 가격 대비 높은 용량입니다. 전송속도와 데이터 읽는 액세스 타임 이런 것은 이제 SSD를 따라갈 수 없고, 그나마 오랜 역사를 갖고 있어 상당히 안정적이고 데이터 용량이 가격 대비 크다는 장점을 이용해 오랫동안 파일 저장만 하는 외장 하드 용도로 이용되게 되었습니다.