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HDD (Hard Disk Drive)

Jan 27, 2026 · Updated Feb 11, 2026

핵심 개념

섹션 제목: “핵심 개념”

HDD(Hard Disk Drive)는 자기 물질이 코팅된 회전하는 플래터에 데이터를 기록하고 읽는 기계식 저장장치이다. 비휘발성이며 대용량을 저렴하게 제공하여 2차 저장장치의 주류이다.

동작 원리

섹션 제목: “동작 원리”

물리적 구조

섹션 제목: “물리적 구조”
  • 플래터(Platter): 양면에 자기 물질이 코팅된 평평한 원형 디스크 (1.8~3.5인치)
  • 트랙(Track): 플래터 표면의 동심원
  • 섹터(Sector): 트랙을 나눈 호 모양 영역. 데이터 전송의 최소 단위 (512B → 4KB)
  • 실린더(Cylinder): 모든 플래터에서 같은 위치의 트랙들의 집합
  • 읽기-쓰기 헤드: 각 플래터 표면 위에 떠서 자기 패턴을 읽고 씀
  • 디스크 암: 모든 헤드를 하나의 단위로 이동
  • 스핀: 플래터를 고속 회전 (5,400~15,000 RPM)
플래터 표면 구조
섹터 헤드 트랙 스핀

성능 지표

섹션 제목: “성능 지표”
지표설명
탐색 시간 (Seek Time)디스크 암이 원하는 실린더로 이동하는 시간
회전 지연 (Rotational Latency)원하는 섹터가 헤드 아래로 회전해 올 때까지의 시간
전송률 (Transfer Rate)드라이브와 컴퓨터 간 데이터 흐름 속도
접근 시간 (Access Time)탐색 시간 + 회전 지연

동작 방식

섹션 제목: “동작 방식”
HDD 데이터 접근 과정
1 I/O 요청
OS가 LBA로 요청
2 주소 변환
LBA → 실린더, 헤드, 섹터
3 탐색 (Seek)
디스크 암이 해당 실린더로 이동
4 회전 대기
섹터가 헤드 아래로 올 때까지
5 데이터 전송
읽기/쓰기 수행

예시

섹션 제목: “예시”

LP 레코드 플레이어와 유사하다. 바늘(헤드)이 돌아가는 레코드(플래터) 위의 홈(트랙)을 따라 이동하며 소리(데이터)를 읽는다.

7,200 RPM 디스크에서 한 바퀴 회전에 약 8.3ms 소요. 평균 회전 지연은 그 절반인 약 4.15ms.

장단점

섹션 제목: “장단점”
  • 장점: 대용량을 저렴하게 제공 (TB당 비용이 SSD보다 낮음), 순차 읽기/쓰기 성능 양호, 기술 성숙
  • 단점: 기계적 부품으로 인한 느린 랜덤 접근 (수 ms 지연), 헤드 충돌 시 데이터 손실, 소음/발열/전력 소비

관련 개념

섹션 제목: “관련 개념”