4. 하드디스크(HDD, Hard Disk Drive)

1. 하드디스크(HDD, Hard Disk Drive)

1️⃣ 하드디스크(HDD)란?

2️⃣ 하드디스크의 특징

• 비휘발성 저장장치

• 큰 저장 용량

• 구동 방식

• SSD 대비 장점·단점

3️⃣ 하드디스크(HDD) 내부 부품 용어 정리

1) 플래터(Platter)

• HDD 내부에서 데이터가 실제로 저장되는 원형 디스크

• 자석으로 정보 기록

• 여러 장이 수직으로 겹쳐진 형태로 구성되기도 함

2) 스핀들 모터(Spindle Motor)

• 플래터를 고속으로 회전시키는 모터

• 5,400RPM / 7,200RPM / 10,000RPM 등의 속도로 회전

3) 헤드(Head)

• 플래터 표면의 데이터를 읽고 쓰는 장치

• 플래터에 직접 닿지 않고, 아주 작은 거리(수 나노미터) 위를 비행하며 동작

4) 액추에이터 암(Actuator Arm)

• 읽기/쓰기 헤드를 정확한 위치로 이동시키는 팔 역할

5) 액추에이터(Actuator) / 보이스 코일 액추에이터(Voice Coil Actuator)

• 액추에이터 암을 움직이는 구동 장치

• 스피커의 보이스 코일과 유사한 원리로 자력을 이용해 정밀하게 암을 이동

6) 트랙(Track)

• 플래터 위에 동심원 형태로 구성된 원형 데이터 저장 경로

• 여러 개의 트랙으로 구성됨

7) 섹터(Sector)

• 트랙을 더 작은 조각으로 나눈 단위

• HDD에서 가장 기본적인 데이터 저장 단위(일반적으로 512바이트 또는 4KB)

4️⃣ 하드디스크 구동 관련 용어

1) RPM (Revolutions Per Minute)

• 플래터가 1분 동안 회전하는 횟수

• HDD의 회전 속도를 나타내며, 성능에 큰 영향을 줌

• RPM이 높을수록
→ 탐색 속도↑
→ 데이터 접근 지연 감소
→ 전체 성능 향상

2) Seek / Seek Time (액세스 탐색 시간)

• 읽기/쓰기 헤드가 원하는 트랙 위치까지 이동하는 데 걸리는 시간

• HDD에서 가장 큰 지연 요소 중 하나

• Seek Time이 짧을수록 → 빠른 랜덤 액세스 성능

3) Rotational Latency (Round Latency 포함)

• 플래터가 회전하면서, 헤드 아래에 원하는 섹터가 도달할 때까지 기다리는 시간

• 평균 회전 지연 = (1회전 시간) / 2
• 예: 7,200RPM →
1회전 = 8.33ms → 평균 회전 지연 ≈ 4.16ms

• RPM이 높을수록 회전 지연은 줄어듦.

4) Full Scan (전체 스캔)

• 디스크 전체 영역을 처음부터 끝까지 읽거나 탐색하는 방식

• 모든 블록/섹터를 훑는 방법
• 시간이 오래 걸려 성능 부담이 큼
• 하지만 모든 데이터를 찾는 데 확실함

• 사용 예
• 데이터 복구
• 전체 바이러스 검사
• 파일 시스템 점검(chkdsk)

5) Index Scan (색인 기반 스캔)

• 특정 데이터 위치 정보를 가진 색인(index)을 먼저 조회한 다음 필요한 데이터가 있는 부분만 읽는 방식

• HDD 자체 기능이라기보다는 DB·파일 시스템 관점의 접근 방식

• 필요한 섹터, 트랙만 접근하기 때문에 속도가 매우 빠름

• 사용 예
• 데이터베이스 검색
• 파일 시스템의 MFT(마스터 파일 테이블) 기반 조회(NTFS)

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