Hard Disk Drive

 

참고자료2 HDD의 이해


 HDD는 Hard Disk Drive의 약자라는 것을 누구든 다 아시고 계실 것입니다. 말 그대로 단단한 디스크라는 뜻인데 HDD의 다른 이름으로는 Fixed Disk나 Regid Disk등이 있습니다.(전자는 '고정된' 디스크,후자는 '딱딱한' 디스크라는 소리입니다.

HDD의 외형적인 종류

 일반용 HDD는 크게 5.25"와 3.5" 모델이 있습니다. 5.25"는 일반적으로 CD-ROM등의 장비가 들어가는 크기이고 3.5"는 FDD가 들어가는 크기입니다. 5.25" 크기의 디스크는 현재로서는 가격대 성능비도 안맞아 단종된 상태입니다. 3.5"는 대다수의 HDD의 기종이 따르고 있는 크기입니다.

 노트북용 하드 디스크도 있는데 이러한 것들은 일반적인 HDD를 사용하지 않으며 매우 작은 크기(두께 9mm안팎)의 하드 디스크로 데스크탑용 하드 디스크에 비해 느리지만 노트북에 맞는 저전력 소모,소형화를 하고 있습니다. 노트북용 하드 디스크를 생산하는 업체의 수는 데스크탑용 디스크 생산 업체보다 수가 적습니다.(인치수로는 대략 2.5"정도를 가집니다.)

HDD의 내부 구조


HDD를 분해한 모습.

 

HDD를 분해한 모습.

  HDD는 기본적으로 자기 디스크 구조를 가집니다. 즉, 자성을 가진 원판에 데이터를 기록하는 방식인데 카세트 테이프나 비디오 테이프와 같은 자기 테이프 방식과 달리 특정 부분만 순서에 관계 없이 맘대로 읽고 쓰는것이 가능합니다. 보통 이것은 랜덤 엑세스(Random Access)라고 합니다.

 HDD를 분해해보면 크게
플래터(Platter)로 불리우는 알루미늄성의 금속 판과 턴 테이블등에서 볼 수 있는 헤드, 플래터를 회전시키는 축인 스핀들과 회전 모터인 스핀들 모터로 이루어져 있는것을 알 수 있습니다.

 하나의 HDD에는 여러개의 플래터가 들어 있는데 같은 용량의 디스크라도 플래터의 수는 다른데 이는 각 디스크의 플래터당 용량이 다르기 때문입니다. 플래터의 용량은 자성 밀도등에 의해 결정되므로 플래터당 용량이 커진다는 것은 어느정도 기술이 발전했다는 것을 의미합니다. 예전에는 플래터에 자성을 주기 위해 산화 코팅을 입혔지만 지금은 금속 박막 코팅을 주로 합니다. 그리고 보통 그 위에 보호층 코팅 이 되어 있습니다.

 한장의 플래터에는 2개의 헤드가 존재합니다.테이프와 마찬가지로 읽기용과 쓰기용이 따로 존재합니다.헤드는 작동중일때는 플래터와 머리카락 한올 두께 정도의 공간을 두고 떠다니면서 자화된 데이터를 읽고 씁니다. 헤드는 플래터의 회전에 의해 발생된 부력에 의해 뜹니다.(플래터는 분당 5400회 또는 7200회정도 돕니다.노트북용은 4200회정도이지만 이것은 자동자의 엔진 회전수는 상대가 안되는 수치입니다.)

 이런 구조를 가지는 플래터와 헤드를 클린룸에서 완전 밀봉 시킨게 HDD입니다.클린룸에서 생산하는 이유는 HDD안의 플래터는 먼지등에 민감하여 먼지로 인해 디스크 동작에 심각한 문제를 줄 수 있기 때문입니다.

디스크의 플래터와 섹터 구분 

 

디스크의 플래터와 섹터 구분

 HDD를 사용하기 위해서는 몇단계로 디스크 자체를 나누어줄 필요가 있습니다. 일종의 창고 구획 정리와 비슷한 것인데 플래터 한장을 기준으로 하면 스핀들을 기준으로 안쪽에서 바깥쪽으로 몇개의 원이 있는데 이것을 트랙(Track)이라고 합니다. 운동장의 트랙 모양을 상상하시면 간단할 것입니다. 다시 이것을 몇개의 구획으로 나누는게 섹터(Sector)입니다.

 HDD의 플래터의 용량 향상(자성 물질의 향상등)과 함께 헤드 자체의 개선도 이루어졌습니다. 초기에는 페라이트 방식의 헤드가 사용되었고 몇년전까지도 금속 박막 방식(TF방식이라고 합니다.)도 사용되었는데 요즘은
MR방식(Magnetic Resistive)이 주로 사용됩니다. 자기 저항 물질을 사용하는 방식인데 이 방식이 가장 일반적인 방식입니다만 최근에는 GMR방식이 나와서(MR과 GMR모두 IBM에서 만든 기술입니다.

 보통 HDD하면 퀀텀을 많이 연상하는데 HDD 제조 기술에 관해서는 현재 IBM이 가장 앞서 있습니다.) 엄청난 기록 밀도로 데이터를 기록할 수 있게 되었습니다. 하지만 이러한 방식은 0.1마이크론정도의 틈밖에 없어 HDD 동작시 충격을 주면 디스크가 심각한 손상을 입게 됩니다. 동작하지 않을 때는 집어 던지거나 높은곳에서 떨어뜨리지 않는 한 별 문제가 없지만 동작시의 충격은 매우 심각합니다.따라서 보호층이 반드시 필요것이지요.

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Last updated : 2001.5.27.