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Programming/Knowledge

SSD(Solid State Drive) / Flash Memory

by OKOK 2018. 5. 7.

Solid State Drive 

고형 상태 보조기억장치. HDD를 대체하기 위해 개발된 신세대 보조저장장치입니다. 하드디스크는 자기 디스크로 이루어졌으나 SSD는 플래시 메모리로 이루어집니다. 구동부가 없어 소음이 없으며, 일반용은 소모 전력 및 발열도 적습니다. 가장 큰 장점으로는 데이터 입/출력 속도입니다. 파일 전송 속도가 HDD에 비해 매우 빠릅니다. 그 다음 장점은 아주 작고 가볍다는 점입니다. 하드디스크는 플래터와 그 플래터를 감싸는 몸체, 플래터를 구동하기 위한 모터 등의 구조물로 인해 일정한 두께 이하로 줄이기 어려움. 


이 떄문에 컴퓨터 체감 속도를 비약적으로 상승시켰다는 평가를 받습니다. 하드디스크의 물리적 탐색시간 앞에서 병목현상이 걸려 버벅이는 경우가 허다했습니다. 그래도 아직은 하드디스크에 비하면 용량은 작고 가격은 비싸 보통 부팅 및 OS, 중요한 응용 소프트웨어를 설치하기 위한 용도로 많이 사용되고, 고용량을 필요로 하는 데이터 저장용은 아직 하드디스크가 대셍입니다. 


현재 삼성 제품 860 PRo, EVO 시리즈를 한국, 미국, 중국, 독일 등 전 세계 50여개국에 동시에 런칭하였습니다. 4세대(64)단 V낸드와 최신 10나노급 모바일 D램(LPDDR4)를 탑재해 연속 읽기 쓰기 속도 최대 560MB/s, 530MB/s 임의 읽기, 쓰기 속도는 최대 100K IOPS, 90K IOPS를 구현해 복잡한 멀티태스킹 작업을 더욱 원활하게 처리합니다.


Flash Memory 

비휘발성 반도체 저장장치입니다. 전기적으로 자유롭게 재기록이 가능합니다. 즉 전원을 꺼도 데이터가 남기 때문에, 데이터 저장이 필요한 온갖 전자 제품에 다 들어갑니다. 작고 가벼우면서도, 자기 매체나 광학 매체에 비해 기계적인 충격에도 강하고, 직사광선, 고온, 습기에도 강합니다. 같은 반도체이지만, 휘발성인 램과 속도 면에서 비교했을 때, 쓰기 속도가 매우 느린 편입니다. 게다가 한 셀에 여러 단계의 값을 지정하는 MLC 타입은 한 셀에 한 단계의 값만 저장하는 SLC에 비해 더욱 쓰기가 느립니다. 읽기 속도 역시 DRAM 과 비교할 수 없이 느립니다. 


그렇다면 SSD는 하드디스크에 비해 왜 그렇게 빠른가? 내용을 여러 플래시 메모리에 나눠서 읽고 쓰는 것입니다. 메모리 속도에 곱하기가 되기 떄문에 전체적으로는 매우 빠르게 이용할 수 있습니다. 단점은 3가지 입니다. 블록을 지우기 전에 새로 쓸 수 없습니다. 기록 횟수에 제한이 있습니다. 매체의 소재 자체의 한계로 인해 기록 가능 횟수에 한계가 있습니다. 웨어 레벨링이라고 합니다. 마지막 문제점은 블록 다윈로만 재기록 할 수 있다는 점입니다. 


구분 

플래시 메모리는 크게 나누어 NAND타입과 NOR 타입 두 종류가 있습니다. 드 모르간 법칙 때문에 NAND 게이트나 NOR 게이트만으로도 모든 논리 게이트를 구현할 수 있습니다. 회로상으로 NAND 타입은 어드레스 라인이 블록 단위로 설치돼 있고, NOR타입은 셀 단위로 설치돼있습니다. 쉽게 말해서 NAND는 서류 더미를 아무렇게나 높이 쌓아둔 것이고, NOR는 서류를 색인을 붙혀 제대로 분류해 둔 것이라 볼 수 있습니다. 인텔이 NOR 플래시 메모리 강자이며, NAND 타입은 D램과 함께 삼성전자, 하이닉스, 도시바에서 생산하고 있습니다.