이번 호에서는 플로피디스크와 함께 우리에게 가장 익숙한 보조기억장치의 하나인 하드디스크(HD)와 하드디스크드라이브(HDD)에 대해 알아보자.
우선 용어의 유래와 하드웨어적인 특성을 살펴보고 작동원리는 다음호에서 다루기로 한다.
"hard disk"의 하드란 "단단하다"는 뜻으로 다양한 디스크 가운데 재질이 가장 단단하다고 해서 붙인 것이 하드디스크이다.
용어의 유래는 최초로 비닐코팅을 한 디스크가 등장하자 재질이 유연하다 는뜻의 영어단어인 "floppy"를 붙여 플로피디스크라고 명명한 데서 비롯된다. 플로피디스크 이후에 알루미늄이나 유리 등 보다 단단한 재질을 사용한 디스크가 출현함에 따라 hard라는 접두사를 자연스럽게 사용한 것이다.
HDD는 지난 50년말 IBM사에 의해 최초로 개발되고 소개되었다. 초기 제품 은지름이 24인치로 녹음테이프처럼 녹음과 재생헤드가 이동하는 방식의 단순 한원리를 이용해 제작되었다.
이후에 녹음 재생회로 설계기술이 집적화되고 데이터 전송률, 평균 탐색시간 디스크 회전속도가 발전해감에 따라 가격은 지속적으로 떨어지는 반면성능과 용량은 점차 향상되었다.
HD 및 HDD란 무엇인가.
간단하게 말하자면 알루미늄이나 유리재질의 원판에 자성물체를 고밀도로 코팅해 놓고 자성체의 변화도에 따라 데이터를 읽고 저장하는 기억장치라 할수 있다.
녹음테이프의 음성정보 저장시 테이프내에 있는 자성체(자석에 붙거나 반응을 보이는 물질)를 이용하는 원리와 같다.
이 가운데 디스크는 각종 데이터를 직접 담게 되는 정보창고이고 드라이브 는디스크에 저장된 데이터를 읽어내고 저장하기 위한 보조기기에 해당된다.
일반적으로 저장장치인 디스크는 이를 담아 구동시키는 드라이브와 분리가 가능하지만 HD와 HDD는 항상 고정되어 있다.
때문에 HDD를 지칭하면 HD를 내장하고 있는 디스크 및 드라이브를 통칭하는용어가 된다. 또 하드디스크와 하드디스크드라이브를 같은 개념으로 혼용 해서 사용하는 이유도 여기에 있다.
우리가 흔히 휴대하고 다니는 A디스켓(5.25인치)은 플로피디스크(FD)이고 이를 꽂아 사용할 수 있는 PC부품이 플로피디스크드라이브(FDD)이다.
이처럼 FD와 FDD는 분리되어 보관되지만 HD와 HDD는 하나의 제품으로 고정 되어 PC내에 장착되어 있음을 주지하자.
HDD는 하드웨어적으로 어떻게 구성되는가.
HDD는 충격과 먼지에 민감하기 때문에 기기 자체가 밀봉되어 PC내에 저장 되어 있는 것이 특징이다. 때문에 초보자가 기기를 해부하면 즉각 고장이 날 우려가 있음을 유의할 필요가 있다.
HDD를 이루는 기기는 크게 플래터, 스핀들, 스핀들 모터, 읽기쓰기 헤드, 액세스암 등이 있다. 여기서 정보를 직접 담게 되는 디스크가 플래터이고 나머지는 드라이브를 구성하는 기기로 보면 타당하다.
HDD내부를 열고 들여다보면 은회색이나 검은색을 띤 둥근 원판이 가장 먼 저눈에 띄는데 이것이 플래터이다. 자성물체가 고밀도로 코팅되어 있는 표면에는 논리적인 트랙과 섹터가 설정되어 있다.
모든 디스크는 추상적으로 설정된 섹터와 트랙에 의해 데이터의 저장이 이루어지게 되는데 HD 역시 예외가 아니다.
최근에 개발되고 있는 고용량의 하드디스크는 플래터위에 자성물체를 더욱 고밀도화시킴으로써 데이터 저장용량을 늘리고 있다.
플래터는 보통 몇장을 겹쳐놓게 되는데 수가 많을수록 저장용량이 커진다.
결국HDD의 저장용량은 플래터의 밀도성과 플래터의 수에 의해 결정되고 있음을 알 수 있다.
플래터위에서 데이터가 저장되는 원리는 다음호에서 좀더 자세하게 다루기로한다. 플래터 위를 살펴보면 기다란 바늘이 나와 있는데 이 기기가 액세스암이다. 전축으로 비교하면 턴테이블 위의 바늘 역할을 하고 있다.
액세스암의 끝에는 플래터위를 스치고 지나가며 저장된 데이터를 읽어내고저장하는 읽기쓰기헤드가 있다. 읽기쓰기헤드는 0.15 0.2미크론 정도의 미세한 간격으로 플래터위를 이동한다.
HD의 작동은 읽기쓰기가 장착된 액세스암이 회전하는 플래터위를 움직이면서진행된다. 읽기쓰기 헤드는 플래터 양면에 자료를 읽거나 쓰는 역할을 하기 때문에각플래터는 2개의 헤드를 가지고 있다.
여기서 액세스암의 수는 플래터 수와 동일하고 읽기쓰기 헤드는 플래터보다2배 많다는 사실을 알 수 있다.
HD란 이처럼 1개의 플래터와 1개의 액세스암, 그리고 2개의 읽기쓰기 헤드 가하나의 저장매체를 이루며 여러 겹이 쌓여 있는 형태를 취하고 있다.
여러장이 겹쳐진 플래터를 관통하고 있는 부품이 스핀들이다.
스핀들은 HD의 축이 되어 읽기쓰기헤드가 자료를 읽거나 쓰도록 플래터와 함께 회전한다.
스핀들의 회전에는 전용모터(스핀들모터)가 필요한데 이 모터는 데이터의 읽고 쓰기에 관계없이 전원만 연결되면 계속 회전하게 된다. 모든 하드디스 크는 이와같은 하드웨어 구성을 이루며 단지 저장용량이나 크기에 따라 제품 종류가 결정된다.
저장용량에 따라 40MB.2백70MB.4백20MB.5백40MB.8백50MB.1GB.2GB.4GB.8GB 등으로 세분화되며 크기에 따라 2.5인치.3.5인치.5.25인치로 구분된다. 또 착탈식이냐 고정식이냐에 따른 구분도 있다. 신영복 기자