1. 하드디스크(Hard Disk Drive) 란?
하드디스크는 컴퓨터에서 데이터를 저장하고 검색하는 데 사용되는 비휘발성 기억장치로 회전하는 디스크나 원판 위에 자성 물질로 된 트랙을 가지고 있으며, 데이터는 디스크의 특정 위치에 자기 신호로 기록되어져 전원이 꺼져도 데이터를 보존할 수 있는 특성을 가진다.
2. 하드디스크의 특징
가. 하드디스크의 장점
1) 대용량 데이터의 저장
HDD는 대용량의 데이터를 저장할 수 있는 능력을 가지며 이를 통해 비교적 저렴한 가격으로 많은 양의 데이터를 보관이 가능하다.
2) 비교적 저렴한 가격
HDD는 저장용량 대비 가격이 상대적으로 낮아, 대량의 데이터를 저장해야 하는 경우 경제적인 선택이 된다.
3) 데이터 비휘발성
HDD는 전원이 꺼져도 데이터를 보존할 수 있는 비휘발성 기억장치로 이를통해 전원이 끊겨도 저장된 데이터가 유지되는 장점을 가진다.
4) 장기 보존성
HDD는 적절한 조건에서는 오랫동안 데이터를 보존할 수 있는 능력을 보유하고 있다.
나. 하드디스크의 단점
1) 상대적으로 느린 속도
HDD는 회전 디스크를 사용하며, 이로 인해 데이터에 접근하는 속도가 상대적으로 느리며, 특히 SSD와 비교했을 때 입출력 속도가 떨어진다.
2) 기계적 부품 포함
회전하는 디스크와 이동하는 헤드 등의 기계적 부품을 포함하고 있어 내구성이 떨어지고 소음이 발생 된다.
3) 비교적 큰 물리적 크기
SSD에 비해 물리적으로 크기가 크고 고(高) 중량이라는 단점을 가진다.
3. 하드디스크의 구성요소
1) 플래터
- 플래터는 실제로 데이터가 저장되는 곳이며, 회전하는 원판 모양의 디스크로, 비 자성체인 비금속 원판 표면에 자성체인 산화 금속 막을 양면에 도장 한 후, 해당 산화 금속의 막을 논리적으로 나눈 (partitioning)뒤 위치를 지정(formatting)하면 정보를 저장할 수 있게된다. 일반적으로 여러 개의 플래터가 하나의 HDD로 구성 된다.
- 실린더
• 플래터가 데이터를 저장하는 물리적 매체라면, 실린더는 데이터를 논리적으로 구분하는 단위로 실린더는 플래터의 동일한 위치에 있는 모든 트랙의 집합이다.
• 하드 디스크는 일반적으로 여러 개의 플래터를 가지고 있으며, 각 플래터는 여러 개의 실린더로 구성 된다.
• 하드 용량 = (헤드수) * (실린더 수) * (섹터수) * (섹터당 기록 용량) 의 공 식으로 계산이 된다.
• 클러스터 (Cluster)
섹터의 그룹이며 도스에 의해 인식되는 최소 기억 단위로 보통 클러스터의 2의 N승개의 섹터를 가지고 있어 작게는 16부터 많게는 128개 이상의 섹터를 하나의 클러스터로 사용한다.
- 플래터와 실린더의 관계는 하드 디스크의 성능에 중요한 요소로서, 실린더가 작을수록 헤드가 빠르게 이동할 수 있으므로 데이터 검색 속도가 빨라지기 때문에 하드 디스크의 성능을 높이기 위해서는 실린더수를 줄이는 것이 좋다.
2) 스핀들
- 플래터가 회전할 수 있도록 모터와 직접 연결된 축이다.
- 스핀들 모터의 회선속도(RPM)가 높을수록 더욱 빠르게 데이터를 읽고 쓸 수가 있지만, 소음과 진동이 발생하는 단점이 발생 된다.
3) 헤드
- 플래터 위에서 움직이는 작은 팔과 헤드로 구성되어 있으며, 헤드는 데이터를 읽고 쓰는 역할을 한다.
- 헤드는 실제로 플래터와 접촉을 하고 있는 것이 아니고 표면에 살짝 더있는 상태로 데이터를 읽거나 쓰는데 하드 디스크가 동작하는 도중에 외부에서 충격이 가해지거나 갑자기 전원이 차단되면 헤드가 플래터의 표면을 긁어서 고장 나기도 한다.
4) 액추에이터 암(헤드 구동장치)
- HDD 회로 기판으로 부터 제어신호를 받으면 액추에이터 구동장치는 헤드가 부착된 암을 지정한 위치 까지 이동 시키는 역할을 한다.
- 헤드를 움직이는 구동 장치로 linear motor를 사용되는데, 이 모터는 수평으로 선 운동을 암을 이동 시킨다.
5) 회로기판
- HDD 하부에는 회로 기판(PCB)라는 것이 장착되어 있다.
- 이 PCB에는 하드디스크에 전원을 연결하기 위한 전원용 커넥터, 하드디스크와 컴퓨터 사이의 데이터를 전송하는
4. 컴퓨터 하드웨어의 수명
가. 컴퓨터 하드웨어 부품의 평균 수명
컴퓨터 하드웨어의 평균수명은 사용 환경에 따라 크게 달라질 수 있으나 일반적으로 다음과 같이 알려져 있다.
1) CPU : 5~10년
CPU는 전기적 충격에 민감하기 때문에 과도한 전압이나 전류가 흐를 경우 수명이 단축될 수 있으며, 발열이 많은 부품이기 때문에 열 관리가 잘 되지 않으면 수명이 단축될 수 있다.
2) 메모리 : 5~10년
메모리는 전기적 충격에 비교적 강하지만, 전자기파에 민감하기 때문에 전자기파에 노출될 경우 수명이 단축될 수 있으며, 열에 민감하기 때문에 열 관리가 잘 되지 않으면 수명이 단축될 수 있다.
3) 마더보드 : 5~10년
마더보드는 CPU, 메모리, 그래픽카드 등 주요 부품을 연결하는 역할을 하는 부품으로 마더보드에 문제가 생기면 컴퓨터를 사용할 수 없게 된다.
마더보드는 전기적 충격에 민감하기 때문에 과도한 전압이나 전류가 흐를 경우 수명이 단축될 수 있으며, 열에 민감하기 때문에 열 관리가 잘 되지 않으면 수명이 단축될 수 있다.
4) HDD : 3~5년
HDD는 자기 디스크를 사용하여 데이터를 저장하는 부품으로 자주 사용하면 수명이 단축될 수 있으며, 충격에 민감하기 때문에 충격을 받을 경우 수명이 단축될 수 있다.
5) SSD : 5~10년
SSD의 평균 수명은 사용 환경에 따라 크게 달라질 수 있다. 일반적인 사용환경에서 SSD의 평균 수명은 5 ~ 10년 정도로 볼 수 있지만 SSD를 자주 사용하거나, 과도한 쓰기 작업을 수행하는 경우 수명이 단축될 수 있다.
- TBW (Terabytes Written)
SSD의 수명을 측정하는 단위로, 1 TBW는 1,024GB의 데이터를 쓰는 것을 의미하는데, TBW 측면에서, MLC SSD는 일반적으로 3,000 ~ 5,000 TBW, TLC SSD는 2,000 ~ 3,000 TBW, QLC SSD는 1,000 ~ 2,000 TBW의 TBW를 제공한다. 따라서, SSD의 TBW가 높을수록 수명이 길다고 할 수 있다.
- MTBF (Mean Time Between Failures)
SSD가 고장 나기까지의 평균 시간을 의미하는데 MTBF 측면에서, SSD의 MTBF는 일반적으로 100,000 ~ 200,000 시간으로 알려져 있습니다. 이는 하루 24시간, 일주일 7일, 365일 기준으로 약 10 ~ 20년의수명에 해당 한다.
나. HDD의 수명을 결정짓는 요소 : HDD의 수명은 3~5년
1) 플래터의 품질
플래터는 HDD의 핵심 부품으로, 데이터를 저장하는 매체입니다. 플래터의 품질이 좋을수록 HDD의 수명이 길어진다.
2) 헤드의 품질
헤드는 플래터에 데이터를 읽고 쓰는 부품으로, 헤드의 품질이 좋을수록 수명이 길어진다.
3) 컨트롤러의 품질
컨트롤러는 HDD의 모든 부품을 제어하는 부품입니다. 컨트롤러의 품질이 좋을수록 HDD의 수명이 길어진다.
4) 사용 환경
HDD는 충격, 진동, 과도한 열 등에 취약하기 때문에 이러한 환경에 노출될수록 HDD의 수명이 단축 된다.
5) 사용 빈도
HDD를 자주 사용하면 플래터와 헤드가 마모되어 수명이 단축 된다.
다. SSD의 수명을 결정짓는 요소 : SSD의 수명은 5~10년
1) 낸드 플래시의 품질
낸드 플래시는 SSD의 핵심 부품으로, 데이터를 저장하는 매체이기 때문에 낸드 플래시의 품질이 좋을수록 SSD의 수명이 길어진다.
2) 컨트롤러의 품질
컨트롤러는 SSD의 모든 부품을 제어하는 부품으로 컨트롤러의 품질이 좋을수록 SSD의 수명이 길어진다.
3) 사용 환경
SSD는 충격, 진동, 과도한 열 등에 취약하기 때문에 이러한 환경에 노출될 수록 SSD의 수명이 단축된다.
라. 재생 하드디스크 사용시 문제점
재생된 하드디스크(Refurbished)를 사용할 경우 몇 가지 잠재적인 문제점이 아래와 같이 발생 가능하다.
1) 신뢰성 및 수명
중고 하드디스크의 신뢰성은 사용된 기간 및 조건에 크게 의존되며, 이전소유자가 하드디스크를 어떻게 다뤘는지에 따라 수명이나 안정성에 문제가 발생할 수 있다.
2) 데이터 무결성
중고 하드디스크에는 이전 소유자의 데이터가 남아있을 수 있어 새로운 소유자가 기존 데이터를 올바르게 삭제하거나 초기화하지 않은 경우, 개인 정보 유출의 위험이 있다.
3) 속도와 성능 저하
중고 하드디스크는 신제품보다 성능이 많이 떨어지게 되는데 사용된 기간에 따라 기계적인 마모가 발생하고 속도 및 응답성이 감소할 수 있다.
4) 장애 및 결함
중고 하드디스크는 사용 기간에 따라 기계적 결함이 발생할 가능성이 신품 대비 훨씬 높아진다. 그 이유는 전자 부품의 노후화로 인해 고장이나 데이터 손실이 발생할 확률이 매우 높아지기 때문입니다.
5) 보안 문제
중고 하드디스크에는 악성 소프트웨어가 포함될 수 있어 시스템에 보안문제를 발생시킬 가능성이 높다. 따라서 중고 하드디스크를 사용하는 것에는 일부 위험이 따르며, 데이터 보안 및 안정성에 대한 우려가 있다.
중요한 데이터나 비즈니스 시스템에 사용할 경우 새로운 하드디스크를 선택하는 것이 안전하고 안정적일 수 있다.
