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SSD와 HDD의 차이는 무엇인가요? 솔리드 스테이트 드라이브와 하드 디스크 드라이브는 물리적 사양은 비슷하지만, 데이터를 저장하는 방식이 매우 다릅니다. 각 드라이브 유형에는 장단점이 있는데, 어떤 유형이 사용자에게 맞는지 결정하려면 결국 컴퓨터를 어떤 방식으로 사용하는지로 귀결됩니다. 당사의 가이드는 각 유형의 스토리지 드라이브의 작동 방식과 그 의미를 보여줍니다.

HDD

하드 디스크 드라이브의 배경 기술은 잘 알려져 있고 테스트도 잘 되어 있습니다. 50년 이상 널리 사용되어 온 하드 디스크 드라이브의 스토리지 용량은 점차 증가하고 있고 물리적인 크기는 줄어들고 있습니다. HDD는 회전 디스크 또는 플래터를 사용하여 데이터를 읽고 씁니다.

하드 드라이브

하드 드라이브의 작동 방식

하드 디스크 드라이브는 하나 이상의 자성 감지 플래터와 각 플래터에 읽기/쓰기 헤드가 있는 액추에이터 암 그리고 플래터를 회전시키고 암을 움직이는 모터로 구성됩니다. 또한 I/O 컨트롤러와 하드웨어에 작업을 지시하고 시스템의 나머지 부품과 통신하는 펌웨어도 있습니다.

각 플래터에는 트랙이라 불리는 여러 개의 동심원이 있습니다. 트랙은 섹터라고 불리는 논리적 단위로 나뉘어집니다. 각 트랙과 섹터 번호는 데이터를 체계화하고 그 위치를 찾는 데 사용되는 고유한 주소가 됩니다. 데이터는 사용 가능한 가장 가까운 영역에 기록됩니다. 데이터가 기록되기 전에 처리하는 알고리즘이 있는데, 이는 펌웨어가 오류를 감지하고 수정할 수 있도록 하는 역할을 합니다.

플래터는 사전 설정 속도(소비자용 컴퓨터의 경우 4,200rpm~7,200rpm)로 회전합니다. 이러한 속도는 읽기/쓰기 속도와 서로 관련이 있습니다. 사전 설정 속도가 높을수록 하드 드라이브가 데이터를 읽고 쓰는 속도가 빨라집니다.

읽기 및 쓰기

사용자가 컴퓨터에 데이터를 검색하거나 업데이트하라고 요청할 때마다 I/O 컨트롤러는 액추에이터 암에 데이터가 위치한 장소를 알려주고, 읽기/쓰기 헤드가 각 주소에서 전하의 유무를 읽어 데이터를 수집합니다. 요청 작업 데이터 업데이트인 경우, 읽기/쓰기 헤드가 해당하는 트랙과 섹터의 전하를 변경합니다.

플래터가 회전하고 액추에이터 암이 올바른 트랙과 섹터를 찾는 데 걸리는 시간은 지연 시간으로 알려져 있습니다.

단점

HDD의 단점은 데이터를 읽고 쓰는 데 사용되는 기계 부품으로 인한 것으로, 데이터를 물리적으로 찾고 검색하는 것이 전자 방식으로 데이터를 찾고 검색하는 것보다 시간이 오래 걸립니다. 기계 부품은 거칠게 다루거나 떨어뜨릴 경우 동작을 건너뛰거나 심지어 고장 날 수 있습니다. 이 단점은 노트북에서 문제가 되지만, 데스크톱에서는 큰 문제가 아닙니다. 또한 HDD는 SSD와 비교할 때 더 무겁고 에너지를 더 많이 사용합니다.

혜택

하드 디스크 드라이브의 장점은 검증된 기술이고, 같은 용량의 스토리지를 기준으로 대개 솔리드 스테이트 드라이브보다 더 저렴하다는 것입니다. 현재 HDD는 SSD보다 더 많은 스토리지 공간을 지원합니다.

SSD(솔리드 스테이트 드라이브)

솔리드 스테이트 드라이브(SSD)는 플래시 메모리를 이용하여 매우 우수한 성능과 내구성을 제공합니다. 하드 드라이브 내부에는 자기 헤드, 축, 회전판처럼 많은 움직이는 소형 부품이 있어 고장 나기가 매우 쉽습니다. 다시 말해, 중요한 데이터를 잃게 될 수도 있다는 것을 의미합니다. 움직이는 부품이 없는 SSD는 더 내구성이 뛰어나고 더 시원하게 작동하며 더 적은 에너지를 사용합니다.

Crucial 솔리드 스테이트 드라이브 및 마더보드

NAND의 작동 방식

SSD는 대형 USB 드라이브로 생각할 수 있으며 사용하는 기본 기술도 동일합니다. 솔리드 스테이트 드라이브의 기술인 NAND는 일종의 플래시 메모리입니다. 가장 낮은 수준에서 볼 때, 플로팅 게이트 트랜지스터는 전하를 기록하여 (또는 전하를 제거하여) 데이터를 저장합니다. 이러한 게이트는 그리드 패턴으로 되어 있으며 이는 블록 단위로 더 구분할 수 있습니다. 블록 크기는 달라질 수 있지만, 그리드를 구성하는 각 열을 페이지라고 부릅니다.

데이터가 위치한 장소의 트랙을 유지하는 기능을 비롯한 여러 가지 기능을 수행하는 SSD 컨트롤러.

읽기 및 쓰기

SSD의 데이터 업데이트 작업은 좀 더 복잡합니다. 하나의 블록에 있는 모든 데이터는 일부만 업데이트되더라도 매번 새로 고쳐져야 합니다. 기존 블록에 있던 데이터는 다른 블록으로 복사되고, 이 블록은 지워집니다. 그리고 데이터는 새 블록에 변경 사항으로 다시 써집니다.

사용자가 컴퓨터에 데이터를 검색하거나 업데이트하라고 요청할 때마다 SSD 컨트롤러는 요청된 데이터의 주소를 보고 전하 상태를 읽습니다.

드라이브가 유휴 상태일 때는 가비지 수집으로 불리는 프로세스가 이전 블록의 정보가 지워졌는지 그리고 현재 블록이 다시 쓸 수 있도록 비어 있는지 조사하고 확인합니다.

여기에는 TRIM이라고 하는 또 다른 프로세스가 있습니다. 이 프로세스는 SSD에 블록을 지울 때 특정 데이터의 다시 쓰기를 건너뛸 수 있다는 정보를 제공합니다. 모든 블록은 다시 쓸 수 있는 횟수가 유한하기 때문에, 이는 스토리지 드라이브의 조기 마모를 방지하는 중요한 프로세스입니다.

드라이브의 마모를 추가로 방지하기 위해 드라이브의 각 블록에 동일한 양의 읽기/쓰기 프로세스가 진행되도록 하기 위한 알고리즘도 있습니다. 이 프로세스는 마모 균등화로 불리며 드라이브가 작동 중일 때 자동으로 실행됩니다.

읽기/쓰기 프로세스는 어쩔 수 없이 데이터 이동을 수반하기 때문에 SSD는 일반적으로 스토리지가 추가 공급됩니다. 즉, 운영 체제에 보고되지 않고 사용자가 액세스할 수 없는 특정 양의 드라이브가 항상 존재합니다. 이 방식으로 드라이브에는 전체적인 스토리지 용량에 영향을 주지 않고 항목을 이동하고 삭제할 수 있는 여유 공간이 생기게 됩니다.

단점

SSD는 HDD보다 새로운 기술이며 그로 인해 가격이 더 비쌉니다. HDD와의 격차를 어느 정도 따라잡긴 했지만, 대용량 솔리드 스테이트 드라이브를 찾기는 더 어려울 수 있습니다. 보통 HDD 용량이 2.5배 더 큽니다.

혜택

솔리드 스테이트 드라이브는 게임, 응용 프로그램 및 영화 이용 시 더 빠른 로딩 시간을 제공합니다. 사용하는 기술로 인해 SSD는 더 가벼워지고 움직임과 낙하를 더 잘 견딜 수 있습니다. 또한 솔리드 스테이트 드라이브는 에너지를 적게 사용하므로 컴퓨터가 더 시원하게 작동할 수 있습니다. 

Crucial 솔리드 스테이트 드라이브를 비교해 보세요.

결정

하드 드라이브와 솔리드 스테이트 드라이브의 차이는 데이터를 저장하고 검색하는 데 사용되는 기술에 있습니다. 아래 표는 몇 가지 차이점을 보여줍니다.

HDD는 더 저렴하고 더 많은 스토리지 공간을 이용할 수 있습니다. 하지만 SSD는 더 빠르고, 더 가볍고, 내구성이 더 뛰어나며, 에너지를 적게 사용합니다. 어떤 스토리지 드라이브가 가장 적합한지는 사용자의 요구 사항을 고려하여 결정하시면 됩니다.

솔리드 스테이트 드라이브의 장점에 대해 더 알아보세요.

  비용 속도 내구성 최대 용량 에너지 효율성
HDD 더 저렴함 더 느림 덜 견고함 10TB 더 많은 에너지 사용
SSD 더 비쌈 더 빠름 더 견고함 4TB 더 적은 에너지 사용