SSD (Solid-State Drive)

Jan 28, 2026 · Updated Feb 11, 2026

핵심 개념

SSD(Solid-State Drive)는 NAND 플래시 메모리 칩을 사용하여 데이터를 전자적으로 저장하는 비휘발성 저장장치이다. HDD의 기계적 부품(암, 플래터)으로 인한 랜덤 접근 지연과 충격 취약성을 해결한다.

비유하면, 지우개로만 지울 수 있는 노트이다. 연필로 쓸 수는 있지만, 한 글자만 고치려면 페이지 전체를 지우고 다시 써야 한다.

동작 원리

물리적 구조

SSD 내부 구조

컨트롤러 FTL · 웨어 레벨링 · GC

NAND Die 0 | Die 1 | Die 2 | Die 3 ... 병렬 데이터패스

컨트롤러: SSD의 두뇌. 호스트 통신, NAND 칩 관리
NAND 플래시 다이: 실제 데이터 저장 반도체 칩
데이터패스: 다이로 가는 병렬 통신 경로
DRAM 캐시 (일부 SSD): 매핑 테이블과 임시 데이터 저장

NAND 플래시 특성

단위	역할	크기
페이지(Page)	읽기/쓰기의 최소 단위	4KB~16KB
블록(Block)	지우기의 최소 단위	64~256 페이지

셀 유형

유형	비트/셀	속도	내구성
SLC	1	빠름	높음
MLC	2	보통	보통
TLC	3	느림	낮음
QLC	4	가장 느림	가장 낮음

동작 방식

읽기: 가장 빠름. 페이지 단위
쓰기(프로그램): 읽기보다 느림. 빈 페이지에만 가능 (덮어쓰기 불가)
지우기: 가장 느림. 블록 단위로만 가능

I/O 흐름

SSD I/O 처리 과정

1 I/O 요청

OS가 LBA로 요청

2 FTL 변환

LBA → 물리 페이지 주소

3 읽기/쓰기 수행

읽기: 직접 읽기 / 쓰기: 빈 페이지에 기록

4 매핑 갱신

쓰기 시 기존 페이지 무효화, FTL 업데이트

예시

파일 A를 수정하면:

[수정 전]
블록:  | Page0(A) | Page1(B) | Page2(C) | Page3(빈) |

[수정 후 - A를 A'로 수정]
블록:  | Page0(A→무효) | Page1(B) | Page2(C) | Page3(A') |
                                                 ↑ 새 위치에 기록

기존 위치의 데이터는 ‘무효’로 표시되고, 새 위치에 수정된 데이터가 기록된다. 무효 페이지는 가비지 컬렉션(GC)으로 정리.