HDD(Hard Disk Drive) 김남균 김승열 오태건

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1 HDD(Hard Disk Drive) 009804215 김남균 200001472 김승열 200002337 오태건
유이인

2 목 차 - HDD의 개념 - HDD의 부분 명칭과 구조 - HDD의 각 부분의 기능 - M/B와 HDD의 연결

3 1. HDD의 개념 주 기억&보조 기억장치 데이터의 저장 메모리 대용 시스템 관리에 결정적 영향 멀티미디어 시대

4 2. HDD의 부분 명칭 & 구조(1)  HDD의 내부 구조 하드 디스크 덮개 플래터 (실린더, 트랙, 섹터)
스핀들spintronics 헤드

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9 2.HDD의 부분 명칭 & 구조 (2)  HDD의 제어 회로 버퍼 컨트롤러 칩 데이터 커넥션 IDE 설정 점퍼 전원 연결부

10 3. HDD 각 부분의 기능(1) - 하드 디스크 덮개 ; 불순물 침투 방지, 공기 필터가 존재 또는 가스로 밀봉
- 플래터 ; 알루미늄계 금속으로 이루어진 여러 장의 원반 디스크 자성 물질이 입혀져 있음, 양쪽 면에 데이터를 기록 - 스핀들 ; 플래터 중심에 있는 회전축, 플러터를 일정 속도로 회전(회전 속도데이터의 읽기/쓰기에 연관)

11 3. HDD 각 부분의 기능(2) - 헤드 ; 플래터에서 데이터를 읽고 쓰는 장치 오디오 턴테이블에서 레코드 판위의 픽업과 같은 구조, 플래터와 직접 접촉하지 않고 디스크가 회전하면서 생기는 공기의 흐름을 이용, 플래터는 0과1로 데이터 기록  자성의 존재 유무 차이

12 3. HDD 각 부분의 기능(3) - 버퍼 ; M/B, CPU의 캐시 메모리 역할버퍼(캐시)메모리 ; 빠른 버스 속도에 비해 느린 HDD의 데이터 검색 속도를 완충 - 컨트롤러 칩 ; 제어회로 - 데이터 커넥션 ; M/B 의 IDE 커넥터와 HDD의 데이터 커넥션을 케이블과 연결하여 데니터 전송 - 전원 연결부 ; 전원의 공급

13 4. HDD와 M/B 의 연결 방법 1. EIDE(ATA) 인터페이스 2. PIO, DMA 모드 3. 시리얼 ATA 인터페이스
4. 케이블

14 (1)EIDE(ATA) 인터페이스 IDE(Intergrated Device Electronics)
 HDD를 운영, 제어하는 프로토콜이 내장, PLUG & PLAY 로 HDD 자동 인식 IDE 의 한계 2대 이상의 HDD 연결 불가, 504MB 이상의 HDD 인식 불가  EIDE(Enhanced IDE) 방식 개발

15 EIDE의 두 개 채널

16 (2)EIDE 인터페이스 ATAPI(AT Attachment Packet Interface) 규격 지원
ATAPI를 채택해 CD-ROM DRIVE와 HDD를 하나의 케이블로 연결 EIDE 방식의 컨트롤러 인터페이스는 보통 2개의 Connector 가 존재 한 커넥터에 2개의 IDE 장치 연결가능  2개의 커넥터에 4개의 IDE 장치 장착

17 (3)PIO, DMA 모드 PIO(Programmable Input/Output) CPU에 의해 제어낮은 속도
DMA(Direct Memory Acess)데이터를 직접 처리PIO의 단점 극복

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19 (4)시리얼 ATA 인터페이스 병렬 방식의 ATA 규격의 단점(HDD 전송 속도의 제한, 서버용으로 부적합) 보완

20 (5)케이블 HDD, FDD, CD-ROM 등을 메인보드의 IDE 포트와 연결 데이터의 전송 경로
40선 , 80선 케이블(80선 케이블의 반은 접지를 위한 부분노이즈 감소)

21 5. HDD의 발전 과정 XT ; 10~20MB 의 HDD 사용 AT, 286 ; 40~100MB 의 HDD
386, 486 ; 용량이 기하급수적으로 증가(200MB~1GB) 현재 ; 수~수십 GB

22 6. HDD의 속도와 용량 속도 ; RPM, 단위 면적당 자기 밀도 와 연관 좋은 HDD의 조건에서.. HDD의 용량 계산
섹터당 바이트 수 X 트랙당 섹터 수(Sector/Track) X 헤드 수(Heads) X 실린더 수(Cylinder) = 총용량 섹터당 바이트 수는 거의 모든 하드디스크가 512Bytes의 값/트랙당 섹터 수는 63개/헤드 수는 255개 까지/실린더 수는 1024개 까지

23 7. 좋은 HDD의 조건(1) - 높은 회전 수(RPM ; Revolution Per Minute) 보통 7200 rpm
- 접근 시간 ; 찾아낸 데이터를 CPU로 전송하는 시간(헤드의 성능) - 단위 면적 당 높은 자기 밀도 ; 플래터 한 장당 기록된 용량이 많을수록 좋음 데이터 접근속도, 전송속도 향상

24 7. 좋은 HDD의 조건(2) - 풍부한 버퍼 메모리 버퍼의 용량이 크면 HDD에서 데이터를 읽어오는 효율 증대
- 빠른 외부 인터페이스 HDD와 다른 장치들 사이의 원활한 의사소통, 인터페이스에 따라 HDD의 전송률 결정

25 HDD의 신기술(1) CCP-GMR 헤드 많은 데이터 기록을 위해 디스크에 저장하는 비트 패턴 크기 축소
디스크를 빠르게 회전시켜 신호의 세기를 강하게 함

26 HDD의 신기술(2) 유체 베어링 모터(Fluid Dynamic Bearing Spindle Motors)
볼 베어링 유체(기름) 베어링 ; 소음과 진동의 완화

27 HDD의 신기술(3) 픽시 더스트 HDD 헤드부분에서의 노이즈는 GMR 헤드를 개발하면서 해소
기록 미디어(플레터)에서 노이즈 발생 전자 소자가 자성을 띠는 과정에서 같은 극성끼리 밀어내는 자기장 발생 자성층을 2층으로 하여 중간에 비전도성 물질 루테니움(Ruthenium)의 층 삽입

28 HDD의 신기술(4) 수직 기록 방식(Perpendicular Magnetic Recording)
일반적 HDD는 기록미디어에 수평 방향으로 자기 신호를 보내 기록수평 기록 방식(Longgitudinal Magnetic Recording) 자기장은 N극에서 S극의 수평 방향많은 면적 요구 자기 신호를 미디어에 수직한 방향으로 기록

29 감사합니다!!