컴활 필기 보조기억 장치

컴활 1급 필기 Ch1 여덟 번째 단원, 보조기억장치임. RAM이 휘발성이라 전원 꺼지면 데이터가 사라지니까, 영구 저장은 보조기억장치(HDD·SSD·USB·CD/DVD)가 담당함. 매년 1~2문제씩 출제되고, HDD 구조 용어SSD의 NAND 셀 종류가 시험 단골임.

보조기억장치 4종 분류 -- HDD·SSD·광·플래시

HDD -- 자기 디스크의 회전 방식

HDD 구조 -- 플래터·트랙·섹터·실린더·헤드

HDD(Hard Disk Drive)는 플래터(원반)를 고속 회전시키고, 헤드가 그 위를 움직이며 데이터를 읽고 쓰는 자기 매체임. 회전 부품이 있어서 충격에 약하고 소음·발열이 있지만, 용량당 가격이 가장 저렴해서 대용량 백업용으로 아직 많이 씀.

HDD 구조 용어 (시험 단골)

용어
의미
플래터(Platter)
데이터가 기록되는 자기 원반
트랙(Track)
플래터 위 동심원(원형 띠)
섹터(Sector)
트랙을 부채꼴로 나눈 최소 저장 단위
실린더(Cylinder)
여러 플래터의 같은 위치 트랙을 묶은 것
헤드(Head)
데이터를 읽고 쓰는 부품
RPM
분당 회전수 (보통 5,400 / 7,200 RPM)

특히 트랙(원형)·섹터(부채꼴)·실린더(여러 플래터의 같은 트랙) 셋은 자주 묻는 단어임. "트랙은 부채꼴" 같이 정의를 바꿔 놓는 함정이 매년 나옴.


SSD -- NAND 플래시의 반도체 방식

SSD NAND 4종 -- SLC·MLC·TLC·QLC

SSD(Solid State Drive)는 회전 부품 없이 NAND 플래시 메모리로 데이터를 저장하는 매체. 빠르고 조용하고 충격에 강함. 가격이 점점 떨어지면서 요즘 PC·노트북 기본 저장장치가 다 SSD임.

NAND 셀 종류 (셀당 비트 수)

SSD의 NAND 셀은 한 셀에 비트를 몇 개 담느냐로 종류가 갈림. 셀당 비트가 적을수록 빠르고 비싸고 수명 길고, 많을수록 그 반대.

SLC (Single)
셀당 비트 1
속도·수명 가장 빠르고 수명 김
용량 단가 매우 비쌈
MLC (Multi)
셀당 비트 2
속도·수명 빠르고 수명 김
용량 단가 비쌈
TLC (Triple)
셀당 비트 3
속도·수명 보통
용량 단가 보통 (대중적)
QLC (Quad)
셀당 비트 4
속도·수명 느리고 수명 짧음
용량 단가 저렴

SLC는 서버·엔터프라이즈용으로 거의 다 쓰고, 일반 SSD는 TLC 또는 QLC가 표준임.

SSD 인터페이스

  • SATA: HDD와 같은 단자, 최대 ~ 600 MB/s
  • NVMe: PCIe 슬롯에 직접 연결, 수천 MB/s (10배 이상 빠름)

요즘 노트북·게이밍 PC의 M.2 슬롯에 꽂는 SSD는 거의 다 NVMe.

핵심: HDD = 회전 디스크(트랙·섹터·실린더), SSD = NAND 플래시(SLC~QLC).


HDD vs SSD 비교

원리
HDD 자기 디스크 회전
SSD NAND 플래시
속도
HDD 느림 (~150 MB/s)
SSD 빠름 (수백~수천 MB/s)
소음·발열
HDD 있음
SSD 없음
충격 강도
HDD 약함
SSD 강함
용량 단가
HDD 저렴
SSD 비쌈
수명
HDD 충격 누적으로 고장
SSD 쓰기 횟수 제한 (TBW)
용도
HDD 대용량 백업·외장 하드
SSD OS·자주 쓰는 프로그램

요즘 권장 구성은 OS·앱은 SSD, 백업·미디어는 HDD 조합임.


광학 매체 -- CD·DVD·Blu-ray

광 매체 3종 용량 비교 (700MB → 4.7GB → 25GB)

레이저로 데이터를 읽고 쓰는 디스크. 용량 순으로 외워두면 됨.

CD
용량 약 700 MB
용도 음악·소형 데이터
DVD
용량 4.7 GB (단면) / 9 GB (양면)
용도 영화·SW 배포
Blu-ray
용량 25 GB (단면) / 50 GB (양면)
용도 HD/4K 영화

요즘은 스트리밍과 USB·클라우드 때문에 광학 매체는 거의 안 씀. 시험에서나 만남.


플래시 매체 -- USB·SD·외장 SSD

플래시 메모리 기반 휴대용 매체. 이름은 다르지만 다 EEPROM의 진화형(NAND 플래시)임.

  • USB 메모리: 가장 흔한 휴대용 저장
  • SD 카드 / microSD: 카메라·스마트폰·임베디드
  • 외장 SSD: USB-C 케이블로 연결, 대용량 백업·작업용

USB 규격은 속도가 다양함. USB 2.0(480 Mbps) → USB 3.0(5 Gbps) → USB 3.2 Gen 2(10 Gbps) → USB 4(40 Gbps). 외장 SSD를 살 때 USB 규격이 속도를 좌우함.


자주 나오는 시험 함정

1. HDD 구조 용어

  • "트랙은 부채꼴 모양" → X. 트랙은 동심원. 부채꼴은 섹터.
  • "실린더는 한 플래터의 한 트랙" → X. 여러 플래터의 같은 위치 트랙을 묶은 것.

2. SSD NAND 종류

  • "QLC가 SLC보다 수명이 길다" → X. SLC가 가장 김 (셀당 비트 적을수록 수명 ↑).
  • "TLC는 셀당 1비트" → X. TLC = Triple = 3비트.

3. 인터페이스

  • "NVMe는 SATA 단자에 꽂는다" → X. NVMe는 PCIe(M.2 슬롯).
  • "SATA가 NVMe보다 빠르다" → X. NVMe가 압도적으로 빠름.

4. 광학 매체 용량

  • "CD가 DVD보다 크다" → X. CD < DVD < Blu-ray.
  • "Blu-ray 단면이 50 GB" → X. 단면 25 GB, 양면 50 GB.

한눈에 정리

HDD vs SSD 비교 + 인터페이스
HDD
원리 자기 디스크 회전
핵심 용량/속도 대용량·느림
SSD
원리 NAND 플래시
핵심 용량/속도 빠름 (NVMe 수천 MB/s)
CD
원리 광학 (레이저)
핵심 용량/속도 700 MB
DVD
원리 광학
핵심 용량/속도 4.7 / 9 GB
Blu-ray
원리 광학
핵심 용량/속도 25 / 50 GB
USB·SD
원리 NAND 플래시
핵심 용량/속도 휴대용
SLC
셀당 비트 1
특징 가장 빠르고 김
MLC
셀당 비트 2
특징 빠르고 김
TLC
셀당 비트 3
특징 대중적
QLC
셀당 비트 4
특징 저렴·수명 짧음

기출 패턴 풀어보기 3선

5개년 기출 출제 패턴(HDD 구조 용어, SSD NAND 셀, 인터페이스 속도)을 바탕으로 만든 변형 문제임.

Q1. HDD 구조 용어 · 난이도 ★★☆ (중)

다음 중 HDD 구조 용어의 설명으로 옳지 않은 것은?

① 플래터 -- 데이터가 기록되는 자기 원반
② 트랙 -- 플래터 위 부채꼴 영역
③ 섹터 -- 트랙을 부채꼴로 나눈 최소 저장 단위
④ 실린더 -- 여러 플래터의 같은 위치 트랙을 묶은 것


Q2. SSD NAND 셀 · 난이도 ★★★ (상)

다음 중 SSD의 NAND 셀 종류에 대한 설명으로 옳은 것은?

① SLC가 QLC보다 수명이 짧다.
② QLC가 SLC보다 속도가 빠르다.
③ TLC는 셀당 1비트를 저장한다.
④ SLC가 가장 빠르고 수명이 길지만 가장 비싸다.


Q3. 인터페이스 속도 · 난이도 ★☆☆ (하)

다음 중 SSD 인터페이스 중 가장 빠른 것은?

① IDE
② SATA
③ NVMe
④ USB 2.0

💡 답을 보기 전에 먼저 풀어보세요. 정답·해설은 글 맨 아래에 있음.


✅ 정답 · 해설

Q1 정답 : ②

보기별 해설

  • ① 플래터 = 자기 원반 ✓ 정확
  • ② 트랙 = 부채꼴 ✗ 트랙은 동심원. 부채꼴은 섹터
  • ③ 섹터 = 부채꼴 ✓ 최소 저장 단위
  • ④ 실린더 = 여러 플래터의 같은 위치 트랙 ✓

출제 경향 — 트랙과 섹터의 모양을 바꿔치기하는 함정이 매년 출제. 트랙 = 동심원(원형 띠), 섹터 = 부채꼴(트랙을 잘게) 두 줄로 묶어두면 끝.

→ 본문 § HDD 구조 용어 다시 보기


Q2 정답 : ④

보기별 해설

  • ① SLC가 QLC보다 짧다 ✗ 반대. SLC가 가장 김
  • ② QLC가 SLC보다 빠르다 ✗ 반대. SLC가 가장 빠름
  • ③ TLC = 1비트 ✗ TLC = 3비트 (Triple)
  • ④ SLC 가장 빠르고 길지만 비쌈 ✓ 셀당 비트 적을수록 빠름·수명 길지만 가격 ↑

출제 경향 — SLC~QLC 셀당 비트를 헷갈리게 하는 함정. 셀당 비트 적을수록 빠르고 수명 김 한 줄로 외움. S=1, M=2, T=3, Q=4 첫 글자만 잡으면 됨.

→ 본문 § SSD -- NAND 플래시의 반도체 방식 다시 보기


Q3 정답 : ③

보기별 해설

  • ① IDE ✗ 옛 표준, 가장 느림
  • ② SATA ✗ ~600 MB/s
  • ③ NVMe ✓ PCIe 기반, 수천 MB/s (SATA의 약 10배+)
  • ④ USB 2.0 ✗ 480 Mbps = 60 MB/s, 매우 느림

출제 경향 — 인터페이스 속도 순서: NVMe > SATA > USB 3.x > IDE > USB 2.0. NVMe가 가장 빠르다는 점만 잡으면 됨. M.2 슬롯에 꽂는 SSD가 보통 NVMe.

→ 본문 § HDD vs SSD 비교 다시 보기


다음 글: [Ch1-09] 기억장치 계층 -- 레지스터에서 HDD까지 속도 차이를 정리함.


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