[컴퓨터 구조] 7-1 다양한 보조기억장치

이 글을 혼자 공부하는 컴퓨터구조 + 운영체제 (한빛미디어) 책을 읽고 혼자 공부한 내용입니다.
잘못 이해한 부분이 있을 수 있고, 문제가 있는 부분 댓글로 알려주시면 수정하겠습니다.

 

하드 디스크

자기적인 방식으로 데이터를 저장하는 보조기억장치 -> 그래서 자기 디스크의 일종으로 지칭하기도 함

하드 디스크에서 실질적으로 데이터가 저장되는 곳 -> 플래터

플래터를 회전시키는 구성 요소 -> 스핀들

스핀들이 플래터를 돌리는 속도는 분당 회전수를 나타내는 -> RPM 단위

 

플래터를 대상으로 데이터를 읽고 쓰는 구성 요소 -> 헤드

헤드는 원하는 위치로 헤드를 이동시키는 -> 디스크 암 에 부착

 

플래터는 트랙과 섹터라는 단위로 데이터를 저장

플래터를 여러 동심원으로 나누었을 때 그중 하나의 원이 트랙

트랙의 한 조각 (피자 조각같이)을 섹터

 

 

여러 겹의 플래터 상에서 같은 트랙이 위치한 곳을 모아 연결한 논리적 단위 -> 실린더

 

하드 디스크가 저장된 데이터에 접근하는 시간은 크게 탐색 시간, 회전 지연, 전송 시간으로 나뉨

 

• 탐색 시간 : 접근하려는 데이터가 저장된 트랙까지 헤드를 이동시키는 시간
• 회전 지연 : 헤드가 있는 곳으로 플래터를 회전시키는 시간
• 전송 시간 : 하드 디스크와 컴퓨터 간에 데이터를 전송하는 시간

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플래시 메모리

• 흔히 사용하는 USB 메모리, SD카드, SSD
• 전기적으로 데이터를 읽고 쓸 수 있는 반도체 기반의 저장 장치
• 보조기억장치 범주에만 속한다기보다는 다양한 곳에서 널리 사용하는 저장장치로 보는 것이 옳음

 

셀 : 플래시 메모리에서 데이터를 저장하는 가장 작은 단위

이 셀이 모이고 모여 MB, GB, TB 용량을 갖는 저장 장치가 됨

 

구분	SLC	MLC	TLC
셀당 bit	1bit	2bit	3bit
수명	길다	보통	짧다
읽기/쓰기 속도	빠르다	보통	느리다
용량 대비 가격	높다	보통	낮다

 

셀들이 모여 만들어진 단위를 페이지,

페이지가 모여 만들어진 단위를 블록,

블록이 모여 플레인,

플레인이 모여 다이

 

플래시 메모리에서 읽기/쓰기의 단위는 페이지 단위,

하지만 삭제는 페이지보다 큰 블록의 단위로 이루어진 것이 가장 큰 특징

 

페이지는 3개의 상태를 가짐

• Free : 어떠한 데이터도 저장하고 있지 않아 새로운 데이터를 저장할 수 있는 상태
• Valid : 이미 유효한 데이터를 저장하고 있는 상태
• Invalid : 쓰레기값이라 부르는 유효하지 않은 데이터를 저장하고 있는 상태

쓰레기 값을 정리하기 위해 가비지 컬렉션 기능을 제공

 

가비지 컬렉션

1. 유효한 페이지들만을 새로운 블록으로 복사

2. 기존의 블록을 삭제하는 기능