보조 기억 장치(secondary storage)
전원이 꺼져 있을 때도 정보를 유지
보조 기억 장치는 크게 두 종류
공통적인 특징
- 메모리보다 많은 정보를 저장
- 휘발성을 띠지 않아 드라이브에 저장된 정보는 전력 공급이 없더라도 유지
- 데이터, 명령어, 다른 모든 정보는 보조 기억 장치에 장기간 저장되고, 주 기억 장치로는 일시적으로만 옮겨짐
1. HDD
자기 디스크는 회전하는 금속 표면에 있는 자성 물질의 미세한 영역이 나 있는 트랙에 저장 디스크는 트랙 간에 이동하는 센서를 이용하여 데이터를 읽고 씀
디스크 표면은 고속으로 분당 5,400회 이상 회전
디스크는 용량 면에서 RAM보다 바이트당 100배 정도 저렴하지만, 정보에 접근하는 속도는 더 느림 디스크 드라이브가 금속 표면의 특정 트랙에 접근하는 데는 약 100분의 1초(RAM과 비교하기) 접근하고 나면 데이터는 초당 약 100MB의 속도로 전송
2. SSD(Solid State Drive)
SSD는 회전하는 기계 장치 대신 플래시 메모리(flash memory)를 사용
플래시 메모리는 비휘발성 전원이 꺼져 있어도 개별 소자에 전하(charge)를 유지하는 회로에 정보가 전하 형태로 저장 저장된 전하를 읽어 값이 무엇인지 확인할 수 있고, 삭제하고 새 값으로 덮어 쓸 수도 있음
플래시 메모리는 기존의 디스크 저장 장치보다 더 빠르고 가볍고 안정적 떨어뜨려도 고장이 덜 나고, 전력을 더 적게 사용하므로 휴대용 전자 기기에도 많이 사용 되는 편
점차 가격이 낮아지고 있어 노트북에서는 SSD가 자기 디스크를 거의 대체한 상태
플래시 메모리가 왜 더 빠른지 플래시 메모리 내부가 어떻게 돌아가는지
USB 소켓으로 연결 가능한 외장 드라이브는 용량이 TB 단위이며, 아직 회전하는 기계 장치를 기반
Tera : 1조. 즉, $10^{12}$
1바이트는 일반적으로 알파벳 문자 한 개를 저장 68만 개 문자로 이루어져 있는 책의 사본을 1GB로는 거의 1,500개 정도 담을 수 있음
MP3 포맷으로 된 음악은 보통 분당 1MB 정도 1GB로는 거의 15시간 분량의 음악을 저장할 수 있음
드라이브는 컴퓨터의 논리적 구조와 물리적 구현 간의 차이를 보여 주는 좋은 예
- 윈도우의 파일 탐색기나 맥OS의 파인더 같은 프로그램은 드라이브의 내용을 폴더와 파일의 계층 구조로 표시 ⇒ 논리적 구조
- 데이터는 회전하는 기계 장치, 움직이는 부품이 없는 직접회로 또는 완전히 다른 형태의 장치에 저장 ⇒ 물리적 구현
컴퓨터에 장착된 드라이브(어떤 종류든)라는 하드웨어와 운영체제의 소프트웨어인 파일 시스템이 합작하여 조직화된 구조를 만들어 냄
컴퓨팅 곳곳에 스며들어 있는 아이디어인 추상화(abstraction)
추상화는 물리적인 구현의 세부 사항을 숨김
ex. 파일 시스템이 다양한 기술의 물리적 작동 방식(HDD나 SSD, 또는 CD-ROM과 DVD 조차도)과 관계없이 그 내용을 사용자에게 파일과 폴더의 계층 구조로 보여주는 것
다른 장치들
흔히 아는 입력 장치, 출력 장치를 제외하고도 네트워크 구성 요소(Wi-Fi, Bluetooth 등)나, 시각과 청각 같은 다른 면에서 접근성 문제를 겪는 사용자를 위한 다양한 보조 장치도 존재
이런 장치들은 2로그에서 나왔던 것처럼 버스로 연결되어 있다.
버스 : 컴퓨터 안의 부품들 간에, 컴퓨터 간에 데이터와 정보를 전송하는 통로(통신 시스템)
버스라는 용어는 전기 공학에서 빌려 온 것 실제로 컴퓨터 내부에 여러 가지 버스가 있고, 각각 그 기능에 적합한 속성이 있다.
프로세서와 메모리 사이를 연결하는 버스는 짧고 빠르지만 비싸고, 헤드폰 잭에 연결되는 버스는 길고 느리지만 저렴하다.
이런 내부에 버스 말고 외부에 드러나 있는 버스도 있다. ex. 컴퓨터 장치에 연결하기 위해 어디서나 사용되는 USB(Universal Serial Bus), 범용 직렬 버스
장치에 대한 추가적인 것은 뒤에서 나중에 더 자세히 다룬다고 나와 있음
모든 장치는 프로세서, 메모리, 디스크 드라이브와 동일한 진화 과정을 거쳤다. 가격은 낮아지고, 더 작은 패키지에 더 많은 기능을 제공하는 방향으로
이러한 장치들이 어떻게 단일 기기로 합쳐지고 있는지에도 주목해야 한다.
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