저장장치 특징과 종류 하드디스크 구조 하드웨어 사양 포트 규격 단자

1. 저장장치의 특징과 종류

- 메인메모리는 전자를 이동하여 데이터를 처리하지만, 하드디스크나 CD 등 저장 장치는 구동 장치가 있는 기계라서 속도가 느리다.

- 이렇게 느린 저장 장치를 사용하는 이유는 저장 용량에 비해 가격이 싸기 때문이다.
- 저장 장치는 메모리보다 느리지만 싸고 용량이 크며 전원 공급과 상관없이 데이터를 영구 보관한다.

#자성을 이용하는 장치 
- 카세트테이프
- 플로피디스크
- 하드디스크

#레이저를 이용하는 장치
- CD
- DVD
- 블루레이 디스크

#메모리를 이용하는 장치
- USB 저장 장치
- SD 카드
- CF 카드
- SSD

 

 

2. 하드디스크

- 최근 메모리 가격이 현저히 낮아지면서 USB메모리나 SSD 같은 반도체를 이용한 저장 장치가 많이 보급된다.
- 하지만 아직도 대용량 데이터를 저장할 떄는 하드디스크를 많이 사용한다.

#하드디스크
- 움직이는 헤드를 가진 하드디스크 드라이브다.
- 같은 용량의 메모리보다 훨씬 싸고 데이터를 영구히 저장 가능하다.

#하드디스크 구조

스핀들, 플래터
- 스핀들이라는 원통축에 플래터가 여러개 달려있음
- 플래터는 표면에 자성체를 발라 자기를 이용하여 0과 1의 데이터를 저장
- 플래터 표면이 N극을 띠면 0이라고 인식하며 S극을 띠면 1이라고 인식
- 플래터 개수는 하드디스크마다 다르지만 보통 2장 이상 구성되며, 항상 일정한 속도로 회전 
- 하드디스크 사양이 7500rpm이면 1분에 7500바퀴를 일정한 속도로 회전함
- 플래터 1개는 위아래 양쪽 면 다 사용 = 플래터 1장에 2개의 면에 데이터가 저장됨

섹터
- 하드디스크의 가장 작은 저장 단위로 물리적인 개념
- 섹터 1개에는 한덩어리의 데이터가 저장됨

트랙
- 플래터에서 회전축을 중심으로 데이터가 기록되는 동심원
- 동일한 동심원상에 있는 섹터의 집합

실린더
- 헤드는 디스크 암에 고정되어 있기 때문에 모든 헤드는 언제나 같이 움직임
- 그러므로 헤드는 플래터 여러 개에서 같은 위치에 있는 트랙들을 동시에 읽거나 쓸 수 있음
- 개념적으로 플래터 여러 개에 있는 같은 트랙의 집합을 실린더라고 함

블록
- 하드디스크와 컴퓨터 사이에 데이터를 전송하는 논리적인 저장 단위 중 가장 작은 단위
- 섹터 여러 개로 구성됨
- 윈도우에서는 블록 대신 할당 단위라고 표현
- 메모리는 비트 1개마다 주소가 배정되는 것처럼 하드디스크에서는 하나의 블록에 주소 1개가 배정됨

포맷
- 하드디스크, USB 저장 장치, SD카드 등을 처음 사용할 떄는 포맷을 함
- 사용 도중 초기화할 때 포맷함
- 디스크를 처음의 깨끗한 상태로 되돌리는 것
- 포맷을 하면 데이터가 모두 사라지니 주의해야 함

 

3. 하드웨어 사양과 포트 규격

- 컴퓨터 성능에 가장 큰 영향을 미치는 것은 CPU 성능이다.
- 컴퓨터에서 작업하려면 클록이 일정한 간격의 틱을 만들어 줘야 한다.
- 높은 클록에서 작동한는 CPU가 빠른 CPU다.

#코어
- CPU에서 작업을 하는 주요 장치를 코어라고 한다.
- 요즘 CPU 1개에 코어 2개 이상을 가진다.
- 코어 2개 : 듀얼코어
- 코어 4개 : 쿼드코어
- 코어 6개 : 헥사코어
- 코어 8개 : 옥타코어
- 코어가 많을수록 작업속도는 빠르다.

#SOC
- CPU 대신 AP 라고 부르는 것은 CPU 기능 외에도 GPU, 통신칩, USB 같은 부가 기능까지 하나의 칩으로 구현했기 때문이다.
- AP를 사용하면 기존 컴퓨터에 사용하는 칩보다 부피를 줄이고, 전력 소모를 최소화할 수 있어 스마트폰처럼 초소형의 컴퓨터를 만들 수 있게 된다.

#병렬 처리
- CPU의 클럭 속도를 높이면 성능도 높아지지만 발열 문제로 CPU 속도는 5GHz 이상 만들기 어렵다.
- 요즘 CPU의 성능을 높이려고 코어 개수를 늘린다.
- 코어가 4개인 CPU는 네 작업을 동시에 할 수 있어 성능이 오른다는 것이 병렬처리이다.
- 코어가 하나인 CPU에서도 병렬 처리 가능하다.

#스레드
- 하나의 작업이다.
- 하나의 코어에 스레드 여러 개를 이용하는 방식 = 병렬처리에서는 파이프라인 기법이다.
- 인텔 제품은 코어 하나당 스레드 2개를 처리할 수 있음 = 하이퍼스레드
- 한 주방에 여러 조리 시설을 갖추고 여러 요리를 동시에 하는 병렬 처리 기법 = 슈퍼스칼라 기법
- 듀얼코드 CPU는 한 CPU에 작업을 처리하는 코어가 2개 있고, 슈퍼스칼라 기법을 이용하면 작업 2개를 동시에 처리 가능하다.

4. 포트 규격

- 외부 장치를 메인보드에 접속하려고 만든 것이다.
- 두 장치를 연결하는 곳이다.
- 대중적인 포트 : USB

#메인보드의 포트
- CPU포트 
CPU를 꽂는 포트로, 발이 여러 개 달린 CPU는 방향을 맞추어 꽂으면 된다.
CPU 포트 주위에는 CPU를 냉각하는 펜을 설치하는 공간이 따로 마련되어 있다.
- 램 포트
메인메모리를 꽂는 포트
- SATA(Serial ATA)포트
하드디스크, SSD, CD-ROM 같은 저장 장치를 연결하는 데 사용한다.
- APG 포트
보통 메인보드에 그래픽 카드가 내장되어 있어 따로 그래픽 카드를 사지 않아도 된다.
그러나 내장된 그래픽 카드는 성능이 낮기 때문에 3D게임처럼 고성능 그래픽 카드가 필요할 때는 따로 구매하여 그래픽 포트에 연결해야 한다

#컴퓨터의 후면 포트
- 컴퓨터의 후면에는 다양한 포트가 있어 외부의 주변 장치를 연결한다.
- 마우스나 키보드 같은 느린 장치는 직렬 포트에 연결(원통형), USB포트는 키보드, 마우스, 프린터, 카메라, 저장 장치 같은 다양한 주변기기를 연결하려고 만든 표준 연결 포트
- USB 전원 공급 기능을 이용하여 충전 용도로도 사용한다.

#포트 연결 단자
- USB (전원공급ㅇ)
대부분의 기기를 연결하는 범용 단자

- SATA (전원공급X)
하드디스크 같은 저장 장치를 고속으로 연결하는 단자

- D-SUB (전원공급X)
아날로그 신호를 모니터로 전송하는 단자

- DVI (전원공급X)
디지털 신호를 모니터로 전송하는 단자

- HDMI (전원공급X)
그래픽과 사운드를 동시에 모니터나 TV로 전송하는 단자