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HDD의 내부

HDD란? HDD의 외부 HDD의 내부 HDD의 논리구조
 

Platter

알루미늄 합금이나, 강화 유리의 표면에 자성재료를 정밀하게 코팅한 원판입니다. 마그네틱 헤드를 이용하여 데이터를 저장하는 영역입니다. 보통 1매로부터4매까지 드라이브에 설치되어 양쪽면에 데이터를 기록합니다. 이 디스크의 표면을 헤드가 움직여 데이터를 기록하고 읽습니다.

Actuator

헤드 엑츄얼레이터는 헤드가 디스크 위에서 정확한 트럭에 정확하게 위치하도록 제어하는 역할을 합니다.

Magnetic Head

Magnetic Head

데이터를 하드디스크에 저장(Writing)하고 디스크에 기록된 정보를 재생(Read)하는 기능을 합니다. 하나의 헤드만 있는 것 같지만 하나의 헤드 슬라이드 안에 데이터를 읽는 헤드와 데이터를 쓰는 헤드가 같이 있습니다. 사람의 눈으로는 보이지 않습니다. 옛날 하드 디스크는 눈으로 코일이 보일 정도였지만 지금은 눈으로 확인하기가 불가능할 정도로 작게 만들고 있습니다.

데이터를 읽고 쓰는 헤드는 매우 정밀한 부품이기 때문에 손으로 만지거나, 전기적인 충격에 바로 손상을 입게 됩니다. 자석에 + - 극이 있는 것을 이용하여 데이터를 저장할 때는 자성이 생기게 하여 디스크 표면에 데이터를 저장합니다. 그리고 데이터를 읽을 때는 저장된 자성을 읽습니다.

최 근에는 동일한 크기의 디스크에 데이터를 많이 저장시키기 위해 헤드와 디스크의 간격을 되도록 가깝게 하려고 합니다. 헤드는 디스크의 표면을 날아니면서 데이터를 읽게 됩니다. 쉽게 생각하면 비행기가 뜨는 것과 비슷합니다. 헤드와 디스크의 간격을 가깝게 하는 이유는 데이터를 많이 저장할 수 있고 정밀한 데이터의 기록이 가능하기 때문입니다. 수치상으로는 10nm이하로 헤드는 날아서 데이터를 읽고 쓰게 됩니다. 이것은 10/1,000,000,000m입니다. 이것을 쉽게 풀이하면 70m인 비행기가 1mm 높이로 날아가는 것과 같습니다. 헤드가 이렇게 동작을 하기 때문에 하드가 동작할 때 충격을 주지 말라고 하는 것입니다.

* 필터
하드 디스크에는 2개의 필터가 있습니다. 하드 디스크 안의 공기와 밖의 공기가 들어오고 나가는 필터로 보통 커버나 바닥부분에 있는 Breather 필터와 HDA 내부의 공기 압력을 고르게 하고 자체적으로 발생한 조각을 제거하는 Recirculation 필터 등이 있습니다. 외부에 노출된 필터는 디스크가 동작중때나 정지할 때에 내 외부의 기압의 차이가 생기기 때문에 그 기압 차를 없애기 위해 사용합니다.

Spindle Motor

Spindle Motor

디스크를 회전시키는 모터로 하드디스크 내부 바닥에 모터가 달려있습니다. 플래터가 너무 빠르거나 느리게 돌지 않도록 회로기판으로부터 제어를 받습니다. 스핀들 모터의 주요 기능은 디스크를 규정 속도로 회전시킨다는 것입니다. 하드디스크의 모든 기동은 스핀들 모터가 정상속도에 도달한 후 시작되며, 포맷과 하드 디스크 동작, 진단 등 모든 동작의 기준이 됩니다.

디스크 회전속도는 10년 전까지만 해도 거의 대부분 3,600rpm 이었으나 현재는 IDE 기준 저가형 Low Performance에는 5,400rpm을, 중 저가형 에는 7,200rpm, 고가 형, 고 용량 하드디스크에는 10,000rpm을 사용하며, 현재는 7,200rpm이 가장 많이 사용되고 있습니다.

SCSI의 경우, High Performance용으로 상당히 큰 버퍼 메모리와 함께 7,200 ~ 10,000rpm 스핀들 모터를 사용하며, 고급 모델의 경우는 15,000rpm이상 스핀들 모터가 사용 되고 있습니다.

옛날 하드 디스크는 볼 베어링을 이용하여 디스크를 회전시켰지만 현재는 유체베어링을 사용하고 있습니다. 볼 베어링은 내부의 볼이 닳을 경우 소음이 커지고 디스크 회전을 안정적으로 하지 못하는 경우가 있습니다. 현재는 내부에 기름과 같은 유체가 들어간 유체 베어링이 사용되고 있습니다.

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