저장 장치란 무엇이며 어떻게 작동합니까?

간단한 부팅부터 인터넷 검색까지 하드 디스크 드라이브나 SSD와 같은 저장 장치가 있기 때문에 모든 것이 가능합니다.

각 저장 장치에는 고유한 장점과 단점이 있습니다. 이 블로그는 시장에서 사용 가능한 스토리지 솔루션 옵션을 더 잘 이해할 수 있도록 저장 장치가 무엇인지, 수십 년 동안 저장 장치 유형 및 작동에 대해 설명합니다.

컴퓨터의 저장 장치란?

저장 장치 는 정보 및 명령을 저장하기 위해 임의의 컴퓨팅 장치 또는 서버에 내부 또는 외부적으로 연결될 수 있는 하드웨어 구성 요소입니다. 이러한 지침은 임시 또는 영구적으로 처리될 수 있습니다.

외부 또는 내부 저장 장치는 때때로 저장 매체라고도 합니다. 매체는 명령에 따라 결과를 계산하는 데 사용할 수도 있고 단순히 정보를 전송하거나 추출하는 데 사용할 수도 있습니다.

처음에 저장 장치는 자기 테이프와 펀치 카드를 기반으로 했습니다. 나중에 이진 정보를 디지털 형식으로 저장하기 위해 플로피 디스크와 컴팩트 디스크로 대체되었습니다. 이제 HDD와 SSD가 인기 있는 옵션입니다.

저장 장치의 용도는 무엇입니까?

저장 장치를 사용하면 사용자가 컴퓨팅 장치에 데이터와 응용 프로그램을 안전하게 저장할 수 있습니다. 또한 정보를 이식하고 한 장치에서 다른 장치로 전송하는 데 사용할 수 있습니다.

언제든지 데이터에 액세스(쓰기/읽기)할 수 있으며 필요에 따라 단기 또는 장기 보존할 수 있습니다. 작은 장치에 많은 양의 정보를 저장할 수 있어 공유 프로세스가 쉬워집니다.

저장 장치는 어떻게 작동합니까?

저장 장치에는 여러 유형이 있으며 각각 별도의 방식으로 작동합니다. 보조 저장 장치가 정보를 저장할 수 있는 방법은 아래에 설명되어 있습니다.

• 자기 저장 장치

  이러한 장치는 컴퓨팅 장치에 연결하는 드라이브라고 하는 기계 장치를 사용합니다. 산화철로 코팅된 디스크(카트리지 또는 미디어)는 정보를 저장하고 드라이브에 삽입됩니다. 드라이브는 모터를 통해 디스크를 고속으로 회전시킵니다.

  산화철은 본질적으로 강자성이므로 자기장에 노출되면 영구적으로 자화됩니다. 저장된 정보는 전자석을 포함하는 읽기/쓰기 헤드라고 하는 작은 장치를 사용하여 드라이브에서 액세스합니다. 전자석 코어의 다양한 자기장에 의해 코일에서 생성된 신호는 이진 데이터로 컴퓨터에 전송됩니다. 이것은 기계 코드로 전송되고 변환됩니다.

• 플래시 메모리 장치

  플래시 메모리 장치는 플래시 메모리 셀 어레이를 포함합니다. 행과 열의 그리드에는 모든 교차점에서 얇은 산화물 층으로 분리된 두 개의 트랜지스터가 있습니다. 하나의 트랜지스터는 플로팅 게이트라고 하고 다른 하나는 컨트롤 게이트라고 합니다.

  플로팅 게이트가 컨트롤 게이트를 통해 행에 연결되면 셀의 값은 1입니다. 플로팅 게이트에 전압 전하가 인가되면 컨트롤 게이트와 플로팅 게이트 사이에 장벽이 생성됩니다. 게이트를 통한 전하의 흐름이 50% 임계값 아래로 떨어지면 값은 0이 됩니다. 이 기술을 사용하면 전체 블록이나 칩 영역을 한 번에 쓰고 다시 쓸 수 있습니다.

• 광 저장 장치

  저출력 레이저 빔은 레이저 또는 광학 디스크의 디지털 데이터를 표면의 나선형 트랙에 있는 작은 구덩이로 인코딩합니다. 자기빔을 정밀하게 초점을 맞추면 플라스틱 광디스크의 작은 공간에 엄청난 양의 데이터를 압축할 수 있습니다. 레이저 스캐너는 구덩이에서 반사된 다양한 빛의 강도로 구덩이를 전기 신호로 변환할 때 이 구덩이를 읽습니다.

• 온라인 스토리지

  클라우드 스토리지에서는 물리적 하드웨어에서 스토리지 리소스를 추상화합니다. 예를 들어, 가상화는 사용자가 가상 ​​공간의 하나의 리포지토리로 액세스할 수 있는 데이터 레이크에서 스토리지를 함께 풀링할 수 있도록 합니다.

• 종이 보관

  종이 보관의 경우 프로그래머는 손으로 프로그램을 작성하고 펀치 카드 기계를 사용하여 펀치 카드 더미를 만듭니다. 이 카드는 프로그램을 입력하기 위해 컴퓨터에 연결된 카드 리더에 공급되었습니다. 일련의 구멍이 디지털 데이터로 변환되었습니다.

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저장 장치의 유형은 무엇입니까?

• 임시 저장 장치: RAM, ROM, 캐시 메모리
• 영구 저장소: 자기, 광학, 플래시 및 온라인 저장소

컴퓨터 저장 장치는 일시적이거나 영구적일 수 있습니다. 여기에서는 여러 유형의 저장 장치에 대해 설명합니다.

• 임시 저장

임시 저장소에는 RAM(Random Access Memory), ROM(읽기 전용 메모리) 및 캐시 메모리가 포함됩니다. 이들은 컴퓨터의 기본 저장 옵션이며 사용 중인 데이터에 언제든지 빠르게 액세스할 수 있습니다.

RAM 은 CPU의 작업 메모리 역할을 하는 휘발성 데이터를 저장합니다. 전원이 제거되면 데이터가 사라집니다. 성능을 향상시키고 앱의 더 빠른 로딩 속도를 보장합니다. 일반적인 저장 장치 유형에는 SRAM(정적), DRAM(동적), SDRAM(동적 동기)이 있습니다. 8GB RAM은 간단한 기능에 충분한 것으로 간주됩니다.

ROM 은 전원이 꺼진 후에도 유지되는 비휘발성 데이터를 저장합니다. 읽기만 가능하며 시스템 전원을 켜는 데 자주 사용됩니다. ROM의 두 가지 주요 유형은 PROM과 EPROM입니다.

캐시 메모리 는 CPU의 처리 칩에 내장된 작은 저장소입니다. 이는 명령을 더 빠르게 처리하는 데 도움이 됩니다.

• 영구 보관

컴퓨터의 영구 저장 장치의 일반적인 유형에는 자기 저장 장치, 광학 저장 장치, 플래시 저장 장치가 있습니다. 이들은 컴퓨터의 보조 저장 장치로 간주됩니다.

자기 저장소 는 상당한 양의 비디오, 오디오 및 기타 데이터를 저장할 수 있는 일종의 비휘발성 메모리입니다. 빠른 검색을 제공하지만 시간이 지남에 따라 속도가 느려질 수 있습니다. 또한 자기장의 영향을 받기 쉬우므로 올바르게 취급하지 않으면 손상될 수 있습니다.

하드 디스크는 이 범주에서 널리 사용되는 저장 장치입니다. 자기 저장 장치의 다른 예로는 플로피 디스크, 테이프 카세트, 자기 카드 및 슈퍼 디스크가 있습니다.

광 저장 장치는 높은 데이터 안정성과 대용량 저장 용량을 가지고 있습니다. 이러한 보조 저장 장치는 저장 비트당 비용이 저렴하지만 전체 비용은 다른 옵션보다 높습니다. 휘발성 메모리와 같은 데이터 손실에 취약하지 않으며 쉽게 손상되지 않습니다.

플래시 저장 장치는 움직이는 부품이 없고 전력 소모가 적고 휴대가 간편합니다. 전송 속도가 빠르고 긁힘이 발생하지 않습니다. 플래시 기술을 기반으로 하는 SSD, 펜 드라이브, SD 카드, 멀티미디어 카드 및 메모리 카드와 같은 보조 저장 장치에서 콘텐츠를 덮어쓸 수 있습니다.

온라인 스토리지 를 통해 사용자는 원격 데이터 센터에 저장되는 인터넷 채널을 통해 데이터를 업로드할 수 있습니다. 한 컴퓨터에서 다른 컴퓨터로 쉽게 이동할 수 있습니다. 그러나 사이버 보안은 우려 사항이며 효과적인 조치를 취해야 합니다.

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클라우드와 가상 스토리지의 차이점

보조 메모리는 쉽게 확장할 수 없기 때문에 사용자는 클라우드 및 가상 스토리지 옵션으로 이동했습니다.

클라우드 스토리지

Amazon, Google 및 Microsoft와 같은 CSP(클라우드 서비스 공급자)를 통해 사용자는 이러한 공급자가 소유한 데이터 센터에 있는 물리적 장치에 데이터를 저장할 수 있습니다. 인터넷은 스토리지 리소스를 추상화, 공유 및 풀링하는 방법으로 사용됩니다.

CSP는 스토리지 리소스를 유지 관리하고 사용자가 비용을 지불하면 필요한 만큼의 공간을 제공합니다. 클라우드 선택은 퍼블릭, 프라이빗 또는 하이브리드일 수 있습니다. LAN, WAN, API, VPN 및 컨테이너의 네트워크를 통해 데이터 마이그레이션이 가능합니다.

일반적으로 통합 솔루션에 결합되는 블록, 개체 및 파일의 세 가지 스토리지 형식을 지정할 수 있습니다. 형식은 필요에 따라 선택되며 다양한 데이터 저장 유형에 따라 다릅니다.

블록 스토리지 는 빠른 속도와 짧은 대기 시간 스토리지가 필요한 고성능 워크로드에 선호됩니다. 객체 스토리지 는 객체가 압축 및 암호화되지 않기 때문에 클라우드 네이티브 앱에서 빠르게 액세스하는 데 사용됩니다.

파일 스토리지 는 NAS(Network-Attached Storage) 시스템에서 일반적으로 사용되며 데이터를 이해하기 쉽게 구성하고 표현하는 데 사용됩니다.

가상 스토리지

일부 기업은 스토리지가 가상 환경에 존재하는 단일 장치로 다른 네트워크 장치에서 풀링되는 가상 스토리지를 선택합니다. 모든 사용자가 모든 저장 용량을 사용할 수 있도록 함으로써 개인은 단일 컴퓨터의 저장 공간으로 제한되지 않습니다.

이러한 스토리지 제품은 보관, 백업 및 복구를 위한 높은 스토리지 용량과 확장성을 제공하기 위해 NetApp, IBM 및 Hitachi와 같은 회사에서 제공합니다.

대용량 앱으로 작업하는 사용자를 위해 휴대용 저장 매체를 통해 저장 공간을 늘릴 필요가 없습니다. 그들은 작업에 높은 스토리지 용량이 필요하지 않은 사용자의 초과 스토리지에 액세스할 수 있습니다.

컴퓨터 저장 장치의 예

컴퓨터의 저장 장치는 많은 양의 디지털 데이터를 작은 물리적 공간에 저장할 수 있어 데이터 백업과 공유가 간단합니다.

• 자기 저장 장치의 예

하드 드라이브 디스크

하드 디스크 드라이브 또는 하드 드라이브(HDD 또는 HD)는 백업 및 보관 목적으로 컴퓨터에 있는 일반적인 저장 장치입니다. 운영 체제(OS) 파일, 소프트웨어 응용 프로그램 및 텍스트, 비디오, 오디오 및 이미지가 포함된 기타 문서를 저장할 수 있는 일종의 자기 저장 장치입니다. 일반적인 저장 용량은 500GB에서 4TB 이상까지 다양합니다.

자기 테이프

자기 테이프는 저렴한 가격과 큰 저장 용량 때문에 지난 세기에 사용되기 시작했습니다. 데이터는 길이와 너비 모두에 따라 기록될 수 있습니다. 그러나 다른 최신 스토리지 솔루션과 비교할 때 속도가 느립니다.

플로피 디스크

하드 디스크 이전에 플로피 디스크(FD)는 데이터를 저장할 수 있는 인기 있는 자기 저장 장치였습니다. 디스켓이라고도 하는 이 디스크는 수년에 걸쳐 8인치(203mm), 5.25인치(133mm) 및 3.5인치(90mm) 버전으로 제공되었습니다. 일반적으로 최대 240MB의 공간을 제공합니다.

• 광 저장 장치의 예

콤팩트 디스크

CD(Compact Disc)는 광학 기술을 기반으로 하는 음악 및 소량의 컴퓨터 데이터를 저장하는 매체입니다. 저장 용량은 일반적으로 약 700MB입니다.

CD-ROM(읽기 전용), CD-R(쓰기 가능) 및 CD-RW(다시 쓰기 가능)의 세 가지 유형이 있습니다. CD가 일정한 속도로 회전함에 따라 레이저를 통해 정보를 읽고 기록합니다.

DVD 및 블루레이 디스크

DVD(디지털 다목적 디스크) 및 BD(블루레이 디스크)는 동일한 물리적 크기의 CD보다 저장 용량이 더 큽니다. HD 비디오를 포함한 대용량 데이터를 쉽게 저장할 수 있습니다.

밀도가 높아 더 미세한 레이저를 사용하며 일반적인 저장 용량은 4.7GB(DVD) 또는 25GB~128GB(블루레이 디스크)입니다.

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• 플래시 메모리 장치의 예

USB 플래시 드라이브

USB 플래시 드라이브는 USB 인터페이스가 통합된 소형 휴대용 장치입니다. 컴퓨터의 USB 포트에 연결하고 한 장치에서 다른 장치로 파일을 쉽게 이동할 수 있습니다.

일반적으로 8GB에서 256GB 사이의 광 저장 장치보다 더 높은 저장 용량을 가지고 있습니다. 또한 더 빠르고 안정적입니다. 다른 이름으로는 펜 드라이브, 점프 드라이브, 메모리 스틱, 썸 드라이브 및 USB 스틱이 있습니다.

보안 디지털 카드

보안 디지털 카드(SD 카드)는 모바일 및 카메라를 비롯한 다양한 장치에 대해 다양한 크기와 용량으로 제공되는 직사각형 모양의 장치입니다. 일반적인 옵션에는 전체 크기 SD, 미니 SD 및 마이크로 SD 카드가 있습니다. 저장 용량은 종종 2GB에서 32GB까지 다양합니다.

솔리드 스테이트 드라이브

솔리드 스테이트 드라이브(SSD)는 현재 랩톱, PC 등의 HDD를 완전히 교체할 뿐만 아니라 조합하여 사용하고 있습니다. 외부 및 내부 구성으로 제공됩니다.

비슷한 가격대의 HDD에 비해 용량이 적기 때문에 고가의 기기에 많이 사용됩니다. NAND 플래시 메모리를 사용하며 저전력 소모, 소형 폼 팩터, 높은 읽기/쓰기 속도, 높은 신뢰성, 노이즈 감소 등의 이점이 있습니다. 스토리지는 120GB에서 1TB 이상까지 다양합니다.

• 온라인/클라우드 스토리지의 예

AWS S3 스토리지

클라우드 컴퓨팅이 대중화됨에 따라 다양한 유형의 데이터 스토리지에 대한 클라우드 스토리지 서비스의 채택도 증가하고 있습니다. 클라우드 스토리지는 상당한 양의 데이터를 저장하고 수요가 증가함에 따라 공급업체에 리소스를 요청할 수 있는 확장 가능한 솔루션입니다.

클라우드 공급업체에는 네트워크를 통해 장치에서 액세스할 수 있는 서비스를 호스팅 및 관리하기 위한 원격 서버 모음이 있습니다. 클라우드 스토리지의 인기 있는 예는 Amazon Web Services(AWS) S3 스토리지로, 사용자가 컴퓨터에서 사용 가능한 다른 보조 스토리지 장치 대신 가상으로 데이터를 저장할 수 있습니다.

• 종이 보관의 예

펀치 카드

손으로 만들거나 기계로 구멍을 뚫거나 구멍을 뚫은 종이 카드입니다. 펀치 카드는 데이터를 저장하고 액세스하기 위해 컴퓨터에 입력되었습니다.

결론

정전, 사이버 공격, 우발적인 삭제, 물리적 손상 또는 자연 재해와 같은 여러 가지 이유로 데이터가 손실될 수 있습니다. 따라서 보조 저장 장치에 백업을 보관해야 합니다.

이제 저장 장치가 무엇인지 알았으므로 더 잘 결정할 수 있습니다. 기업은 안정적이고 확장성 및 더 나은 성능을 제공하는 클라우드 스토리지로 이동하고 있습니다.

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자주 묻는 질문

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