SSD (Solid State Drive)

I. SSD의 개요

가. SSD (Solid State Drive)의 개념

  • 기존 HDD 역할을 낸드(NAND) 플래시 메모리와 컨트롤러가 대신하여 속도, 무게, 전력 소모 등 향상시킨 반도체 보조기억장치

나. SSD의 특징

특징설명
회로 유형 측면낸드 플래시 메모리(비휘발성)로 만든 저장장치
적용 단말 측면– 모바일 기기에 적합한 차세대 저장장치
저장방식 측면– 기계적인 원리가 아닌 반도체 칩의 화학적, 전기적 반응 이용
높은 I/O 성능– 반도체 콘트롤러 이용한 일정한 액세스 시간, 메모리 인터리빙
데이터 신뢰성– 기계적 지연과 실패율 감소에 따른 높은 신뢰성
Green IT 기기– PC의 S/W 기동시간 단축, 발열 감소
그 외– HDD 비해 경량화, 고속 동작, 저소음, 등 장점

 

II. SSD의 구조 및 구성요소

가. SSD의 실제 모양과 구조

SSD의 실제 모양SSD의 구조
  • 메모리 블록, 컨트롤러, 프로세서 등 구성되며 컨트롤러가 성능 좌우

나. SSD의 구성요소

구성요소구성요소의 기능
임베디드 프로세서플래시 메모리 어플리케이션을 위한 Firmware 구동, 보안 관련 기능 수행
호스트 인터페이스
컨트롤러
호스트의 명령를 받아 데이터를 읽거나 쓸 논리주소 해석, 데이터 양 결정
플래시 컨트롤러플래시 메모리에서 데이터를 DRAM으로 전송하는 DMA 기능을 포함
DRAM 컨트롤러호스트와 NAND 플래시 사이 데이터 완충 역할 버퍼
오류 제어플래시 메모리 읽기/쓰기 과정에서 잡음, 결함에 의한 오류 감지 및 정정

III. SSD 저장 기술에 따른 DRAM 수행 역할

항목플래시 기반 SSD에서의 DRAMDRAM기반 SSD에서의 DRAM
수행 역할캐시/버퍼역할 (작은양 외장형 DRAM)저장장소 역할(대용량의 내장형 DRAM)
역할 수행
개념도
DRAM 사용 이유– 쓰기 시 기존 데이터 삭제 후 쓰기
– 읽기/쓰기는 4KB 단위, 삭제는 512KB 단위로 수행하므로 임시 캐시 필요
– 매우 빠른 데이터 처리 속도
– DRAM 속도는 NAND FLASH 보다 1,000배 이상 고속
– 저장장치로서 DRAM 사용
동작 원리OS에서 READ 명령 지시
ⓛ 메모리블록에서 4KB 읽기
OS에서 WRITE 명령 지시
② 메모리 블록에서 512KB를 읽어서 508KB와 다시 쓸 4KB를 DRAM저장
③ FLASH 메모리 512KB 삭제
④ DRAM 정보를 읽어서 FLASH에 쓰기
– 비휘발성 DRAM 보관위해 백업장치 사용
[전원 차단 시]
ⓛ 전원공급장치: SSD 전원공급
② 백업:  DRAM SSD 데이터를 백업장치로 [전원 복구 시]
③ 백업장치 데이터를 DRAM SSD로 복사

IV. SSD와 HDD 비교

비교 항목SSDHDD
처리속도수백 MB / 초수십 MB / 초
저장소자NAND FlashMagnetic Disk
작동방식전자식기계식
접근속도0.2ms 수준 (Actuator Arm 없음)12.5ms 수준 (Actuator Arm 동작 지연)
견고성1,500Gs의 충격을 견딤170Gs의 충격을 견딤
무게100g 이하100g 이상
전력소모1W 이하3W 이상
발생소음없음0.3dB 이상
제품수명약 1,000,000 시간 이상약 700,000 시간 이하
  • 운영체제의 파일시스템은 HDD의 디스크 섹터 기반 주소 체계를 사용하지만, SSD는 블록과 페이지 단위로 메모리 셀을 구성하므로 호환성 문제 발생
  • SSD는 운영체제의 파일시스템 호환성을 지원하기 위해 FTL (Flash Translation Layer)을 통해 논리적 섹터 구조 지원
2 Comments

콘텐츠 사용 시 출처 표기 부탁 드리고, 댓글은 큰 힘이 됩니다^^