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컴퓨터에서 사용하는 저장장치로는 플로피디스크 드라이브, 하드디스크 드라이브, 플래시메모리, SSD, CD-ROM, DVD-ROM 등이 존재한다. 이러한 저장장치는 메인보드에 직접 연결되어 사용되거나 USB, FireWire(IEEE 1394) 등과 같은 외부 연결 인터페이스를 사용하여 메인보드와 연결된다.
1. 플로피 디스크 드라이브 (Floppy Disk Drive:FDD)
플로피디스크 드라이브에는 플로피디스켓이라고 불리는 저장매체가 사용되는데 초기 8인치에서 현재 3.5인치까지 크기가 변화되면서 발전되어 왔다. 플로피(“floppy")라는 말은 디스켓 안에 들어가는 마그네틱 판이 딱딱하지 않고 쉽게 휘어지기 때문에 붙여진 말이다. 3.5인치 플로피 디스켓의 경우 약 1.44 MB의 데이터를 저장할 수 있다. CD, DVD, USB 메모리 등과 같은 저장매체의 발달로 인해 현재 플로피디스크는 거의 사용되지 않고 있어 대부분의 컴퓨터시스템에서 플로피디스크 드라이브가 제외되는 실정이다.
2. 하드디스크 드라이브 (Hard Disk Drive:HDD)
하드디스크 드라이브는 최근 반도체소자를 이용한 저장매체들의 기술의 발전으로 그 위치를 위협하고 있지만 아직까지 컴퓨터의 주요 보조저장장치이다. 하드디스크 드라이브는 자기장을 이용해 플래터(platter)라고 부르는 금속판위에 데이터를 기록한다. 플래터가 회전하면 헤드(head)에 의해 데이터가 기록되는데 플래터의 회전 속도는 현재 4,800 ~ 15,000 RPM을 유지하고 있다. 플래터는 양면에 데이터를 기록할 수 있는데 하드디스크의 용량에 따라 양면을 모두 사용하거나 여러 개의 플래터를 사용하게 된다. 하드디스크 드라이브는 ATA(IDE), SATA, SCSI와 같이 다양한 인터페이스를 가진다.
1) ATA (Advanced Technology Attachment)
ATA는 하드디스크, CD-ROM 등의 저장 장치 표준 인터페이스이다. ATA는 흔히 IDE(Integrated Drive Electronics)라는 용어와 혼재되어 사용된다. 이러한 이유는 초기 다양한 드라이브 컨트롤러가 존재하였으나 최종적으로 IDE 社에서 개발한 컨트롤러가 살아남았다. 이후 ANSI에서 해당 방식을 ATA라는 이름으로 표준화하였지만 시장에서는 이미 IDE라는 이름으로 널리 사용되고 있었기 때문에 현재까지도 혼재되어 사용되고 있다. 여기서도 둘을 구분하기 보다는 ATA라는 이름으로 사용하겠다.
ATA 방식은 ATA-1 표준부터 현재 ATA/ATAPI-8 까지 발전되어 왔다. 이러한 과정에서 병렬 전송 방식을 사용하는 Parallel ATA(PATA)에서 직렬 전송 방식을 사용하는 Serial ATA(SATA)로 인터페이스도 발전되어 왔다. PATA는 보통 ATA로 불리어왔으나 새롭게 직렬 전송 방식이 나오면서 이를 구분하기 위해 SATA라는 명칭으로 ATA와 구별되어 불린다. ATA는 표준의 발전에 따라 EIDE, Fast ATA, Ultra ATA 등과 같이 많은 다양한 이름이 혼재되어 사용됨에 따라 사용자들에게 많은 혼란을 가져왔다.
EIDE는 WD(Western Digital) 社에서 개발한 독자적인 인터페이스로 기존의 컨트롤러가 두 개의 장치만 연결할 수 있는 점을 보완한 것으로 하나의 IDE에서 Primary, Secondary라는 개념을 통해 더 많은 장치들을 연결할 수 있도록 고안한 것이다. Fast ATA는 Seagate에서 추진한 표준으로 기존의 방식에 더 많은 기능을 추가하여 성능을 빠르게 한 것이었다.
Ultra ATA는 기존에 사용하던 DMA(Direct Memory Access) 방식을 개선한 Ultra DMA 방식을 사용하는 ATA를 일컫는 말이다. 이처럼 다양한 HDD 제조업체들 간의 시장 경쟁으로 인해 표준화된 이름이 사용되지는 못했지만 덕분에 기술면에서 많은 발전을 이룰 수 있었다. ATA에서 정보가 이동하는 통로를 채널이라고 부른다. 이러한 채널은 각각 두 개의 장치를 연결할 수 있다. 표준 ATA는 4개의 채널을 지원하지만 여러 가지 문제로 인해 현재는 대부분 2개의 채널을 사용한다. 따라서 ATA를 사용하는 메인보드는 특별한 확장을 하지 않는 이상 최대 4개의 장치만 연결 가능하다.
컴퓨터 메인보드를 살펴보면 2개의 채널을 위해 2개의 ATA 커넥터가 존재하는 것을 확인할 수 있다. 각각의 채널은 다시 2개의 장치 연결을 위해 MS(Master)/SL(Slave)라는 개념을 사용한다. MS/SL의 구분은 각 장치에서 지원하는 점퍼 설정을 통해 가능한데 초보자들은 컴퓨터 조립 시 해당 점퍼 설정 때문에 고생을 하곤 했다. 최근에는 점퍼 설정을 시스템에 자동으로 해주는 CS(Cable Select) 방식도 지원한다.
2) SATA (Serial ATA)
SATA는 병렬 전송 방식의 ATA를 직렬 전송 방식으로 변환한 드라이브 표준 인터페이스이다. ATA가 오랫동안 드라이브의 표준으로 자리 잡고 있었지만 빠른 성능을 요구하는 시대적 요구에 따라 직렬 방식의 표준이 생겨나게 되었다. SATA 방식의 큰 변화는 7 핀의 데이터 케이블을 사용하여 약 1m 까지 길이가 허용된다. 이에 반해 ATA는 40핀의 리본 케이블을 사용하며 46cm의 길이만 허용 가능했다. 그리고 연결 가능한 장치도 ATA가 4개만 가능했던 것에 반해 컨트롤러에 따라 5~8개까지 가능하다. 그리고 각 장치와 커넥터는 1:1 연결을 하므로 ATA의 점퍼 설정이 필요하지 않다.
SATA가 ATA와 구별되는 가장 큰 특징은 속도인데 ATA가 최대 133 MBps(MByte/sec)의 속도인 것에 비해 SATA1은 150 MBps의 속도를 지원한다. 그리고 SATA2에서는 300 MBps까지 지원하며 이후 출시될 SATA3에서는 600MBps까지 지원한다고 한다.
(Ref. http://forums.techarena.in/hardware-peripherals/1136120.htm/)
3) SCSI (Small Computer Systems Interface)
SCSI는 ATA가 ANSI에 의해 처음 표준으로 제정되던 1986년에 함께 제정된 표준 인터페이스 형식이다. SCSI는 ATA와 같은 병렬 인터페이스 방식이지만 더 융통성이 있는 방식이었다. 이후 SCSI는 ATA와는 독자적으로 속도와 안정성에 초점을 맞추어 발전되어 왔다. 애플 컴퓨터에서는 지금까지도 SCSI 방식을 사용하고 있으며 속도와 안정성에 초점을 맞추어 발전해온 만큼 엔터프라이즈(서버군) 시장에서 많이 사용되고 있다.
(Ref. http://www.techfuels.com/everything-else/5424-serial-attached-scsi.html/)
SCSI의 가장 큰 특징은 ATA에 비해 하나의 컨트롤러가 daisy chain을 사용해 최대 16개의 장치가 연결 가능하다는 점이다. 그리고 각 장치는 서로 독립적으로 동작이 가능하다. 이러한 이유로 많은 용량을 필요로 하는 엔터프라이즈 시장에서 두드러진 발전을 이루게 된다. SCSI의 큰 약점은 ATA에 비해 가격이 비싸다는 점이다. 가격이 상승하는 이유는 속도에 따른 안정성을 확보하기 위해 드라이브 내부에 추가적인 처리가 필요하다는 점 때문이다. 하지만 이러한 가격에도 불구하고 독자적으로 꾸준히 발전할 수 있는 이유는 속도인데 ATA 방식과 속도를 비교하면 다음과 같다.
속도의 차이만 비교해보면 SATA3(600 MBps)가 출시되면 현재 주로 사용되고 있는 Ultra 320 SCSI의 속도를 넘어서게 된다. 그리고 가격 면에서 현재 Ultra 320 SCSI가 SATA2의 10배의 가격으로 판매되고 있기 때문에 SCSI가 가격이나 성능 면에서 앞으로 경쟁력이 없어 보일 것이다. 하지만 SCSI의 강점은 비싼 가격을 뒷받침하는 높은 안정성에 있다. 컴퓨터나 하드웨어의 신뢰도를 측정하는 MTBF(Mean Time Between Failure)에서 SCSI는 SATA에 비해 2배 이상의 MTBF 성능을 나타내고 있다.
그리고 동작 시간도 SCSI는 제한이 없는 반면 SATA는 하루에 8시간으로 제한하고 있다. SATA 방식의 드라이브를 하루 8시간 이상 사용하게 되면 시간이 지날수록 성능 하락을 가져오게 된다. 그리고 최근 ATA의 병렬 방식을 직렬로 변환하여 SATA가 나왔듯이 SCSI 또한 성능이 향상된 직렬 방식의 SAS(Serial Attached SCSI)가 출시되고 있다.
SCSI는 ATA/SATA에 비해 다양한 인터페이스가 존재하는데 다음과 같다.
(Ref. http://www.jpelectron.com/sample/Electronics/)
3. 플래시 메모리 (Flash Memory)
플래시 메모리는 전기적으로 데이터를 기록하거나 삭제할 수 있는 비휘발성의 저장매체이다. 바이트 단위로 처리되는 EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)와 달리 셀들의 집합인 블록단위로 데이터를 처리하는 플래시 메모리는 상대적으로 더 싼 가격의 제조가 가능하다. 그러한 이유로 최근 메모리 카드나 USB 플래시 드라이브에 많이 사용되고 있다.
플래시 메모리는 구성방식에 따라 NOR와 NAND 플래시로 나뉜다. 현재 NOR 플래시는 인텔이 주도하고 있고 NAND 플래시는 삼성이 주도하고 있다. NOR 플래시는 속도는 빠르지만 대용량으로 구성하기에는 부적합하고 NAND는 다소 속도는 느리지만 대용량으로 구성하기에 적합하다. 이 때문에 최근 메모리 카드나 USB 플래시 드라이브는 NAND 방식의 플래시가 대부분 사용되고 있다.
플래시 메모리는 저장방식에 따라 SLC(Single Level Cell) 방식과 MLC(Multi Level Cell) 방식으로 나눌 수 있다. SLC 방식은 각 셀이 1비트(0, 1)를 사용하고 MLC 방식은 2비트(00, 01, 10, 11)를 사용하여 기억하는 방식이기 때문에 같은 크기의 셀을 사용한다고 했을 때 SLC 방식에 비해 MLC 방식이 더 많은 양의 데이터를 저장할 수 있다. 하지만 읽고 쓰는 시간은 MLC 방식에 비해 SLC 방식이 더 빠르다. USB 플래시 드라이브를 구입할 때 좀 더 빠른 속도를 원한다면 SLC 방식을 구입하는 것이 바람직 할 것이다. 다만 MLC 방식에 비해 다소 가격이 높다. 이유는 같은 용량을 기준으로 했을 때 더 많은 셀을 사용하기 때문에 비용이 그만큼 늘어날 수밖에 없는 것이다.
4. SSD (Solid State Disk)
개인용 데스크탑에서 주로 사용되는 HDD가 RPM의 증가를 통해 빠른 성능을 이뤄왔지만 그에 따라 발생하는 발열, 진동 등을 보완하기 위해 큰 가격 상승이 필요하게 되었다. 그러한 이유로 최근에는 RPM의 증가가 아닌 수직 기록 방식 등을 통한 용량의 증가로 수 TB(Tera Bytes)의 HDD가 개발되고 있다. 하지만 저장매체의 빠른 성능을 필요로 하는 시장이 항상 존재함에 따라 HDD를 대체하기 위해 앞서 설명한 NAND 플래시 메모리 칩을 기반으로 한 SSD가 개발되었다.
(Ref. http://www.ubergizmo.com/15/archives/2008/10/intel-ssd-x25-m-review.html/)
플래시 메모리와 SSD를 구분한 이유는 SSD의 시장이 빠르게 성장하고 있어 저장매체의 새로운 분야로 발전될 가능성이 있기 때문이다. SSD는 NAND 플래시인 반도체를 기용하기 때문에 기존 HDD가 사용했던 암과 플래터가 사용되지 않는다. 이러한 이유로 읽기, 쓰기, 접근 시간이 기존 HDD에 비해 매우 빠르고 소비 전력 또한 낮게 나타난다. 그리고 플래터의 회전이 필요 없기 때문에 소음이나 발열이 거의 발생하지 않는다. 하지만 SSD가 컴퓨터 시장에서 일반화되기 위해서는 가격 경쟁력을 갖추어야 한다.
앞선 많은 장점에도 불구하고 높은 가격으로 인해 기존의 HDD 시장을 빠르게 대체하지는 못하고 있다. 하지만 최근 노트북 시장에서 빠른 성장세를 나타내고 있으며 개인용 컴퓨터 시장에서도 빠른 성능을 위해 주 드라이브는 SSD를 사용하고 보조 드라이브로 HDD를 사용하는 사례가 늘어나고 있다. 무엇보다도 NAND 플래시 메모리가 기술 개발을 통해 가격이 차츰 낮아지고 있기 때문에 SSD의 시장은 매우 밝은 편이다.
5. CD-ROM (Compact Disc - Read Only Memory)
CD-ROM은 기존의 음성 정보 저장을 위해 개발된 CD(Compact Disc)의 발전된 형태로 모든 형태의 디지털 정보를 기록할 수 있다. 이를 위해 디지털 정보를 기록할 수 있는 기층(shyny underlayer)을 가진 폴리카보네이트(bulletproof polycarbonate)로 이루어진 12cm(120mm)의 단면만 기록할 수 있는 원형 판이다. 8cm의 소형 CD-ROM도 존재하지만 12cm가 주로 사용된다. 표준 초기에는 용량이 540MB(Mega Bytes) 였으나 현재에는 650~700MB이고 포맷은 ISO 9660을 사용한다.
CD-ROM을 읽기 위해서는 CD-ROM 드라이브가 필요하다. CD-ROM 드라이브는 PC 내부에 장착되는 내장형과 외부에서 연결하는 외장형으로 구분되는데 이를 연결하기 위핸 인터페이스 방식은 AT 버스 방식과 SCSI 방식이 있다. 그리고 CD-ROM은 기본적으로 읽기만 가능하지만 재기록을 위한 포맷인 CD-RW(ReWritable)도 존재한다.
6. DVD-ROM (Digital Versatile Disc 또는 Digital Video Disc - Read Only Memory)
DVD는 12cm(또는 8cm)의 알루미늄 원형 판에 플라스틱 막이 코딩되어 데이터가 기록되는 저장매체이다. 크기는 CD-ROM과 같지만 용량은 CD-ROM에 7배가 넘는 데이터가 저장될 수 있다. DVD는 크게 싱글레이어와 듀얼레이어가 존재하는데 싱글레이어는 4.7 GB(Giga Bytes), 듀얼레이어는 8.5 GB의 데이터를 저장할 수 있다.
DVD 내부에는 DVD의 판매와 수요를 관리하고 영상 산업을 보호하기 위한 목적의 지역코드가 존재한다. DVD 레코더는 자신의 지역코드와 다른 DVD는 재생할 수가 없다. 그리고 CD-ROM과 마찬가지로 각 특성에 맞게 DVD-R, DVD+R, DVD-RW 등의 다양한 포맷이 존재한다.
7. 블루레이 (Blu-ray) 디스크
블루레이 디스크는 DVD를 이을 차세대 광 저장매체의 표준으로 소니가 주도하는 BDA(Blu--ray Disc Association)를 중심으로 제정되었다. 블루레이는 저장된 데이터를 읽기 위해 DVD에 비해 훨씬 짧은 파장을 사용함으로써 같은 크기에 DVD 보다 더 많은 데이터를 저장할 수 있도록 하였다. 싱글레이어의 경우 12cm의 단면에 25GB의 데이터를 기록할 수 있으며, 듀얼레이어의 경우 그 두 배의 데이터가 기록 가능하다.
블루레이 역시 지역코드를 통해 재생할 수 있는 지역을 제한한다. 차세대 광학매체 시장에는 블루레이 이외에 도시바가 중심이 된 HD-DVD가 있다. 하지만 2008년 2월 16일 도시바가 HD-DVD 포기를 선언함에 따라 앞으로의 광학 저장매체 시장은 블루레이 디스크가 자리 잡게 될 것이다.
컴퓨터 하드웨어 (2) - 저장장치
컴퓨터에서 사용하는 저장장치로는 플로피디스크 드라이브, 하드디스크 드라이브, 플래시메모리, SSD, CD-ROM, DVD-ROM 등이 존재한다. 이러한 저장장치는 메인보드에 직접 연결되어 사용되거나 USB, FireWire(IEEE 1394) 등과 같은 외부 연결 인터페이스를 사용하여 메인보드와 연결된다.
1. 플로피 디스크 드라이브 (Floppy Disk Drive:FDD)
플로피디스크 드라이브에는 플로피디스켓이라고 불리는 저장매체가 사용되는데 초기 8인치에서 현재 3.5인치까지 크기가 변화되면서 발전되어 왔다. 플로피(“floppy")라는 말은 디스켓 안에 들어가는 마그네틱 판이 딱딱하지 않고 쉽게 휘어지기 때문에 붙여진 말이다. 3.5인치 플로피 디스켓의 경우 약 1.44 MB의 데이터를 저장할 수 있다. CD, DVD, USB 메모리 등과 같은 저장매체의 발달로 인해 현재 플로피디스크는 거의 사용되지 않고 있어 대부분의 컴퓨터시스템에서 플로피디스크 드라이브가 제외되는 실정이다.
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2. 하드디스크 드라이브 (Hard Disk Drive:HDD)
하드디스크 드라이브는 최근 반도체소자를 이용한 저장매체들의 기술의 발전으로 그 위치를 위협하고 있지만 아직까지 컴퓨터의 주요 보조저장장치이다. 하드디스크 드라이브는 자기장을 이용해 플래터(platter)라고 부르는 금속판위에 데이터를 기록한다. 플래터가 회전하면 헤드(head)에 의해 데이터가 기록되는데 플래터의 회전 속도는 현재 4,800 ~ 15,000 RPM을 유지하고 있다. 플래터는 양면에 데이터를 기록할 수 있는데 하드디스크의 용량에 따라 양면을 모두 사용하거나 여러 개의 플래터를 사용하게 된다. 하드디스크 드라이브는 ATA(IDE), SATA, SCSI와 같이 다양한 인터페이스를 가진다.
1) ATA (Advanced Technology Attachment)
ATA는 하드디스크, CD-ROM 등의 저장 장치 표준 인터페이스이다. ATA는 흔히 IDE(Integrated Drive Electronics)라는 용어와 혼재되어 사용된다. 이러한 이유는 초기 다양한 드라이브 컨트롤러가 존재하였으나 최종적으로 IDE 社에서 개발한 컨트롤러가 살아남았다. 이후 ANSI에서 해당 방식을 ATA라는 이름으로 표준화하였지만 시장에서는 이미 IDE라는 이름으로 널리 사용되고 있었기 때문에 현재까지도 혼재되어 사용되고 있다. 여기서도 둘을 구분하기 보다는 ATA라는 이름으로 사용하겠다.
ATA 방식은 ATA-1 표준부터 현재 ATA/ATAPI-8 까지 발전되어 왔다. 이러한 과정에서 병렬 전송 방식을 사용하는 Parallel ATA(PATA)에서 직렬 전송 방식을 사용하는 Serial ATA(SATA)로 인터페이스도 발전되어 왔다. PATA는 보통 ATA로 불리어왔으나 새롭게 직렬 전송 방식이 나오면서 이를 구분하기 위해 SATA라는 명칭으로 ATA와 구별되어 불린다. ATA는 표준의 발전에 따라 EIDE, Fast ATA, Ultra ATA 등과 같이 많은 다양한 이름이 혼재되어 사용됨에 따라 사용자들에게 많은 혼란을 가져왔다.
EIDE는 WD(Western Digital) 社에서 개발한 독자적인 인터페이스로 기존의 컨트롤러가 두 개의 장치만 연결할 수 있는 점을 보완한 것으로 하나의 IDE에서 Primary, Secondary라는 개념을 통해 더 많은 장치들을 연결할 수 있도록 고안한 것이다. Fast ATA는 Seagate에서 추진한 표준으로 기존의 방식에 더 많은 기능을 추가하여 성능을 빠르게 한 것이었다.
Ultra ATA는 기존에 사용하던 DMA(Direct Memory Access) 방식을 개선한 Ultra DMA 방식을 사용하는 ATA를 일컫는 말이다. 이처럼 다양한 HDD 제조업체들 간의 시장 경쟁으로 인해 표준화된 이름이 사용되지는 못했지만 덕분에 기술면에서 많은 발전을 이룰 수 있었다. ATA에서 정보가 이동하는 통로를 채널이라고 부른다. 이러한 채널은 각각 두 개의 장치를 연결할 수 있다. 표준 ATA는 4개의 채널을 지원하지만 여러 가지 문제로 인해 현재는 대부분 2개의 채널을 사용한다. 따라서 ATA를 사용하는 메인보드는 특별한 확장을 하지 않는 이상 최대 4개의 장치만 연결 가능하다.
컴퓨터 메인보드를 살펴보면 2개의 채널을 위해 2개의 ATA 커넥터가 존재하는 것을 확인할 수 있다. 각각의 채널은 다시 2개의 장치 연결을 위해 MS(Master)/SL(Slave)라는 개념을 사용한다. MS/SL의 구분은 각 장치에서 지원하는 점퍼 설정을 통해 가능한데 초보자들은 컴퓨터 조립 시 해당 점퍼 설정 때문에 고생을 하곤 했다. 최근에는 점퍼 설정을 시스템에 자동으로 해주는 CS(Cable Select) 방식도 지원한다.
2) SATA (Serial ATA)
SATA는 병렬 전송 방식의 ATA를 직렬 전송 방식으로 변환한 드라이브 표준 인터페이스이다. ATA가 오랫동안 드라이브의 표준으로 자리 잡고 있었지만 빠른 성능을 요구하는 시대적 요구에 따라 직렬 방식의 표준이 생겨나게 되었다. SATA 방식의 큰 변화는 7 핀의 데이터 케이블을 사용하여 약 1m 까지 길이가 허용된다. 이에 반해 ATA는 40핀의 리본 케이블을 사용하며 46cm의 길이만 허용 가능했다. 그리고 연결 가능한 장치도 ATA가 4개만 가능했던 것에 반해 컨트롤러에 따라 5~8개까지 가능하다. 그리고 각 장치와 커넥터는 1:1 연결을 하므로 ATA의 점퍼 설정이 필요하지 않다.
SATA가 ATA와 구별되는 가장 큰 특징은 속도인데 ATA가 최대 133 MBps(MByte/sec)의 속도인 것에 비해 SATA1은 150 MBps의 속도를 지원한다. 그리고 SATA2에서는 300 MBps까지 지원하며 이후 출시될 SATA3에서는 600MBps까지 지원한다고 한다.
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(Ref. http://forums.techarena.in/hardware-peripherals/1136120.htm/)
3) SCSI (Small Computer Systems Interface)
SCSI는 ATA가 ANSI에 의해 처음 표준으로 제정되던 1986년에 함께 제정된 표준 인터페이스 형식이다. SCSI는 ATA와 같은 병렬 인터페이스 방식이지만 더 융통성이 있는 방식이었다. 이후 SCSI는 ATA와는 독자적으로 속도와 안정성에 초점을 맞추어 발전되어 왔다. 애플 컴퓨터에서는 지금까지도 SCSI 방식을 사용하고 있으며 속도와 안정성에 초점을 맞추어 발전해온 만큼 엔터프라이즈(서버군) 시장에서 많이 사용되고 있다.
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(Ref. http://www.techfuels.com/everything-else/5424-serial-attached-scsi.html/)
SCSI의 가장 큰 특징은 ATA에 비해 하나의 컨트롤러가 daisy chain을 사용해 최대 16개의 장치가 연결 가능하다는 점이다. 그리고 각 장치는 서로 독립적으로 동작이 가능하다. 이러한 이유로 많은 용량을 필요로 하는 엔터프라이즈 시장에서 두드러진 발전을 이루게 된다. SCSI의 큰 약점은 ATA에 비해 가격이 비싸다는 점이다. 가격이 상승하는 이유는 속도에 따른 안정성을 확보하기 위해 드라이브 내부에 추가적인 처리가 필요하다는 점 때문이다. 하지만 이러한 가격에도 불구하고 독자적으로 꾸준히 발전할 수 있는 이유는 속도인데 ATA 방식과 속도를 비교하면 다음과 같다.
| Interface | SCSI | ATA | |||
| SCSI1 | Ultra 320 SCSI | PATA-133 | SATA-150 (SATA I) |
SATA-300 (SATA II) | |
| Transmission Speed | 5 Mbps | 320 Mbps | 133 Mbps | 150 Mbps | 300 Mbps |
속도의 차이만 비교해보면 SATA3(600 MBps)가 출시되면 현재 주로 사용되고 있는 Ultra 320 SCSI의 속도를 넘어서게 된다. 그리고 가격 면에서 현재 Ultra 320 SCSI가 SATA2의 10배의 가격으로 판매되고 있기 때문에 SCSI가 가격이나 성능 면에서 앞으로 경쟁력이 없어 보일 것이다. 하지만 SCSI의 강점은 비싼 가격을 뒷받침하는 높은 안정성에 있다. 컴퓨터나 하드웨어의 신뢰도를 측정하는 MTBF(Mean Time Between Failure)에서 SCSI는 SATA에 비해 2배 이상의 MTBF 성능을 나타내고 있다.
그리고 동작 시간도 SCSI는 제한이 없는 반면 SATA는 하루에 8시간으로 제한하고 있다. SATA 방식의 드라이브를 하루 8시간 이상 사용하게 되면 시간이 지날수록 성능 하락을 가져오게 된다. 그리고 최근 ATA의 병렬 방식을 직렬로 변환하여 SATA가 나왔듯이 SCSI 또한 성능이 향상된 직렬 방식의 SAS(Serial Attached SCSI)가 출시되고 있다.
SCSI는 ATA/SATA에 비해 다양한 인터페이스가 존재하는데 다음과 같다.
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(Ref. http://www.jpelectron.com/sample/Electronics/)
3. 플래시 메모리 (Flash Memory)
플래시 메모리는 전기적으로 데이터를 기록하거나 삭제할 수 있는 비휘발성의 저장매체이다. 바이트 단위로 처리되는 EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)와 달리 셀들의 집합인 블록단위로 데이터를 처리하는 플래시 메모리는 상대적으로 더 싼 가격의 제조가 가능하다. 그러한 이유로 최근 메모리 카드나 USB 플래시 드라이브에 많이 사용되고 있다.
플래시 메모리는 구성방식에 따라 NOR와 NAND 플래시로 나뉜다. 현재 NOR 플래시는 인텔이 주도하고 있고 NAND 플래시는 삼성이 주도하고 있다. NOR 플래시는 속도는 빠르지만 대용량으로 구성하기에는 부적합하고 NAND는 다소 속도는 느리지만 대용량으로 구성하기에 적합하다. 이 때문에 최근 메모리 카드나 USB 플래시 드라이브는 NAND 방식의 플래시가 대부분 사용되고 있다.
플래시 메모리는 저장방식에 따라 SLC(Single Level Cell) 방식과 MLC(Multi Level Cell) 방식으로 나눌 수 있다. SLC 방식은 각 셀이 1비트(0, 1)를 사용하고 MLC 방식은 2비트(00, 01, 10, 11)를 사용하여 기억하는 방식이기 때문에 같은 크기의 셀을 사용한다고 했을 때 SLC 방식에 비해 MLC 방식이 더 많은 양의 데이터를 저장할 수 있다. 하지만 읽고 쓰는 시간은 MLC 방식에 비해 SLC 방식이 더 빠르다. USB 플래시 드라이브를 구입할 때 좀 더 빠른 속도를 원한다면 SLC 방식을 구입하는 것이 바람직 할 것이다. 다만 MLC 방식에 비해 다소 가격이 높다. 이유는 같은 용량을 기준으로 했을 때 더 많은 셀을 사용하기 때문에 비용이 그만큼 늘어날 수밖에 없는 것이다.
4. SSD (Solid State Disk)
개인용 데스크탑에서 주로 사용되는 HDD가 RPM의 증가를 통해 빠른 성능을 이뤄왔지만 그에 따라 발생하는 발열, 진동 등을 보완하기 위해 큰 가격 상승이 필요하게 되었다. 그러한 이유로 최근에는 RPM의 증가가 아닌 수직 기록 방식 등을 통한 용량의 증가로 수 TB(Tera Bytes)의 HDD가 개발되고 있다. 하지만 저장매체의 빠른 성능을 필요로 하는 시장이 항상 존재함에 따라 HDD를 대체하기 위해 앞서 설명한 NAND 플래시 메모리 칩을 기반으로 한 SSD가 개발되었다.
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(Ref. http://www.ubergizmo.com/15/archives/2008/10/intel-ssd-x25-m-review.html/)
플래시 메모리와 SSD를 구분한 이유는 SSD의 시장이 빠르게 성장하고 있어 저장매체의 새로운 분야로 발전될 가능성이 있기 때문이다. SSD는 NAND 플래시인 반도체를 기용하기 때문에 기존 HDD가 사용했던 암과 플래터가 사용되지 않는다. 이러한 이유로 읽기, 쓰기, 접근 시간이 기존 HDD에 비해 매우 빠르고 소비 전력 또한 낮게 나타난다. 그리고 플래터의 회전이 필요 없기 때문에 소음이나 발열이 거의 발생하지 않는다. 하지만 SSD가 컴퓨터 시장에서 일반화되기 위해서는 가격 경쟁력을 갖추어야 한다.
앞선 많은 장점에도 불구하고 높은 가격으로 인해 기존의 HDD 시장을 빠르게 대체하지는 못하고 있다. 하지만 최근 노트북 시장에서 빠른 성장세를 나타내고 있으며 개인용 컴퓨터 시장에서도 빠른 성능을 위해 주 드라이브는 SSD를 사용하고 보조 드라이브로 HDD를 사용하는 사례가 늘어나고 있다. 무엇보다도 NAND 플래시 메모리가 기술 개발을 통해 가격이 차츰 낮아지고 있기 때문에 SSD의 시장은 매우 밝은 편이다.
5. CD-ROM (Compact Disc - Read Only Memory)
CD-ROM은 기존의 음성 정보 저장을 위해 개발된 CD(Compact Disc)의 발전된 형태로 모든 형태의 디지털 정보를 기록할 수 있다. 이를 위해 디지털 정보를 기록할 수 있는 기층(shyny underlayer)을 가진 폴리카보네이트(bulletproof polycarbonate)로 이루어진 12cm(120mm)의 단면만 기록할 수 있는 원형 판이다. 8cm의 소형 CD-ROM도 존재하지만 12cm가 주로 사용된다. 표준 초기에는 용량이 540MB(Mega Bytes) 였으나 현재에는 650~700MB이고 포맷은 ISO 9660을 사용한다.
CD-ROM을 읽기 위해서는 CD-ROM 드라이브가 필요하다. CD-ROM 드라이브는 PC 내부에 장착되는 내장형과 외부에서 연결하는 외장형으로 구분되는데 이를 연결하기 위핸 인터페이스 방식은 AT 버스 방식과 SCSI 방식이 있다. 그리고 CD-ROM은 기본적으로 읽기만 가능하지만 재기록을 위한 포맷인 CD-RW(ReWritable)도 존재한다.
6. DVD-ROM (Digital Versatile Disc 또는 Digital Video Disc - Read Only Memory)
DVD는 12cm(또는 8cm)의 알루미늄 원형 판에 플라스틱 막이 코딩되어 데이터가 기록되는 저장매체이다. 크기는 CD-ROM과 같지만 용량은 CD-ROM에 7배가 넘는 데이터가 저장될 수 있다. DVD는 크게 싱글레이어와 듀얼레이어가 존재하는데 싱글레이어는 4.7 GB(Giga Bytes), 듀얼레이어는 8.5 GB의 데이터를 저장할 수 있다.
DVD 내부에는 DVD의 판매와 수요를 관리하고 영상 산업을 보호하기 위한 목적의 지역코드가 존재한다. DVD 레코더는 자신의 지역코드와 다른 DVD는 재생할 수가 없다. 그리고 CD-ROM과 마찬가지로 각 특성에 맞게 DVD-R, DVD+R, DVD-RW 등의 다양한 포맷이 존재한다.
7. 블루레이 (Blu-ray) 디스크
블루레이 디스크는 DVD를 이을 차세대 광 저장매체의 표준으로 소니가 주도하는 BDA(Blu--ray Disc Association)를 중심으로 제정되었다. 블루레이는 저장된 데이터를 읽기 위해 DVD에 비해 훨씬 짧은 파장을 사용함으로써 같은 크기에 DVD 보다 더 많은 데이터를 저장할 수 있도록 하였다. 싱글레이어의 경우 12cm의 단면에 25GB의 데이터를 기록할 수 있으며, 듀얼레이어의 경우 그 두 배의 데이터가 기록 가능하다.
블루레이 역시 지역코드를 통해 재생할 수 있는 지역을 제한한다. 차세대 광학매체 시장에는 블루레이 이외에 도시바가 중심이 된 HD-DVD가 있다. 하지만 2008년 2월 16일 도시바가 HD-DVD 포기를 선언함에 따라 앞으로의 광학 저장매체 시장은 블루레이 디스크가 자리 잡게 될 것이다.
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