보조기억장치의 정의와 종류

보조기억장치의 정의와 종류에 관하여

보조기억장치의 정의와 종류에 관하여 알아보도록 하겠습니다. 먼저 기억장치는 크게 주기억장치와 보조기억장치로 구분합니다. 주기억장치는 가격이 비싸고, 보조기억장치는 상대적으로 저렴하다는 특징이 있습니다. 이러한 보조기억장치의 정의는 처리 속도가 주기억장치에 비해 느리지만 대량의 데이터를 보관하는 반영구적인 기억장치입니다. 따라서 보조기억장치는 데이터를 보관하는 용도로 주로 사용됩니다. 또한 주기억장치에서는 필요한 데이터를 보조기억장치에서 불러와 실행시키며 일반적으로 가장 많이 사용되는 보조기억장치로는 순차접근기억장치인 자기테이프와 직접접근기억장치인 디스크, 하드디스크, CD, DVD 등이 있습니다. 이러한 보조기억장치의 종류에 대해서 자세히 설명하도록 하겠습니다. 먼저 자기디스크는 얇은 금속 원판 양쪽에 자화 물질을 입힌 금속이나 플라스틱 평판입니다. 임의의 주소로 접근하는 직접접근기억장치이며 주소로 지정된 정보는 블록이며 보통 1개의 블록은 수백 바이트 정도입니다. 여기서 블록이란 자기디스크에서 주소에 의해 지정할 수 있는 정보의 단위를 말합니다. 또한 디스크의 표면은 여러 개의 동심원이 있는 이 동심원을 바로 트랙이라고 말합니다. 이 트랙에 데이터가 저장되며, 이 트랙을 지나가는 헤드가 정보를 읽고 씁니다. 그리고 액세스 암이라고 하는 금속 끝에 헤드가 달려 있으며 이 헤드를 통해서 정보를 읽고 씁니다. 특히 헤드가 한 개인 경우에는 액세스 암을 움직이면서 헤드가 원하는 트랙을 찾아가며 헤드를 움직이는 디스크를 이동 헤드 디스크라고 합니다. 또한 각 트랙마다 헤드를 고정 부착하여 헤드가 트랙으로 이동하는 시간을 단축하는 방법이 있는데 이러한 디스크를 고정 헤드 디스크라고 칭합니다. 이동 헤드 디스크의 예시는 플로피 디스크가 있고, 고정 헤드 디스크의 예시는 하드디스크가 있습니다. 보조기억장치의 다음 종류는 자기테이프입니다. 순차접근방식인 자기테이프는 플라스틱 테이프에 자화 물질을 입힌 것으로 용량이 크기 때문에 정보를 장시간 보관하는 용도로 사용됩니다. 너비는 0.5인치 정도 되며, 길이는 600피트, 800피트, 1200피트가 있으며 릴 형식으로 되어 있습니다. 또한 테이프의 폭을 칠 등분 하면 7트랙, 구 등분 하면 9트랙이라고 부릅니다. 특히 맨 위쪽 트랙은 보통 체크 비트로 사용합니다. 이러한 자기테이프는 한 번에 한 문자씩 읽고 씁니다. 그리고 데이터를 기록할 때 레코드의 길이를 고정하는 것을 고정길이 형식이라고 말하고, 레코드의 길이가 가변적으로 달라지는 형식을 가변길이 형식이라고 말합니다. 또한 여러 개의 레코드를 하나로 묶어서 하나의 물리적 레코드인 블록으로 만들면 저장의 효율이 높아지고 전송속도가 빨라진다는 특징을 가지고 있습니다. 다음은 RAID 디스크입니다. RAID 디스크는 중앙처리장치에 비해서 디스크의 성능이 느리면 중앙처리장치와 디스크의 속도에 차이가 나고, 중앙처리장치의 속도가 증가하더라도 시스템의 전체 성능은 디스크의 입력과 출력 속도에 의해서 결정됩니다. 이러한 문제를 완화하는 것이 바로 RAID입니다. RAID는 하드웨어 RAID와 소프트웨어 RAID로 나눌 수 있습니다. 먼저 하드웨어 RAID는 하드웨어 제조업체에서 여러 하드디스크를 이용해서 장비를 만들고 공급하는 방식으로 안정적이지만 가격이 고가입니다. 이에 반해 소프트웨어 RAID는 하드디스크만 있으면 운영체제에서 RAID를 구성하는 방식으로 신뢰성은 떨어지지만 저렴하게 데이터의 저장이 가능하다는 장점이 있습니다. 다음으로 광기억장치입니다. 광기억장치는 빛을 이용한 보조기억장치로 CD, CD ROM, CD RW, DVD 등이 있습니다. 용량이 크기 때문에 멀티미디어 응용 분야에서 널리 사용됩니다. 먼저 CD는 디지털화된 음향 정보를 저장하는 장치입니다. 데이터를 한 번 기록하면 읽기만 가능하고 약 60분 정도의 음향 데이터를 저장할 수 있습니다. 이와 비슷한 기술로 CD ROM은 CD보다 재생장치가 조금 더 정교하며 데이터가 올바르게 전달됐는지 확인하는 오류 수정 코드를 가지고 있다는 장점이 있으며, 디스크의 매끄러운 표면에 홈을 파고 그 홈에 고강도의 레이저빔을 쐈을 때의 반사되는 레이저 빛이 광센서에 의해 검출되어 디지털 신호로 변환합니다. 이때 데이터는 순차적으로 저장되고, 액세스는 순차적이 아닌 직접 액세스 방식을 사용하게 됩니다. 또한 데이터를 읽어 들이는 방법은 등각속도 방식과 등선속도 방식이 존재합니다. 등각속도 방식이란 안쪽 트랙과 바깥쪽 트랙에 기록되는 데이터의 양이 같기 때문에 바깥으로 갈수록 기록 밀도가 낮아집니다. 디스크의 낭비가 단점이지만 디스크 회전 속도가 일정하기 때문에 디스크 제어기를 만들기가 간단하다는 장점이 존재합니다. 그리고 트랙과 섹터만을 이용해서 개별 데이터를 검색한다는 장점도 있으며 하드디스크에서 사용됩니다. 반면 등선속도 방식은 안쪽 트랙과 바깥쪽 트랙에 기록되는 데이터의 기록 밀도가 같기 때문에 등각속도 방식보다 더욱 많은 데이터를 기록합니다. 그리고 트랙에 기록할 수 있는 데이터양이 다르기 때문에 디스크의 회전 속도가 가변적이어야 합니다. 다음으로 CD RW입니다. CD RW는 쓴 데이터를 지우고 다시 쓸 수 있는 콤팩트디스크입니다. 일반적으로 약 1000번 정도 지우고 다시 쓸 수 있는데 이는 사실상 무한정 쓰기가 가능하다고 보시면 됩니다. 마지막으로 DVD입니다. DVD는 동영상과 같은 큰 용량을 디지털 신호로 변환하여 저장합니다. CD ROM 대신 저장장치로 사용할 수 있으며, CD와는 다르게 2장의 얇은 디스크들이 겹쳐 있습니다. 그렇기 때문에 내부구조가 CD와 다르며, 용량은 약 4기가바이트에서 8기가바이트입니다. 지금까지 보조기억장치의 정의와 종류에 관하여 알아봤습니다.