현재 PC의 보조기억장치로 가장 널리 쓰이는 하드디스크와 플로피디스크의 기초적인 상식을 알아보자.
개인용 컴퓨터(PC)에서 보조기억장치로 사용되는 디스크는 5.25인치 또는 3.5인치 플로피디스크와 5.25인치 3.5인치 하드디스크가 주류를 이룬다. 플로피디스크(floopy disk)는 흔히 디스켓(diskette)이라고도 부르는데, 이는 디스크(disk)와 재킷(jacket)의 합성어로 얇은 자성물질로 만들어진 디스크에 플라스틱으로 된 재킷이 씌워져 있다는 말이다. 하드디스크(hard disk)는 다른 말로 고정디스크(fixed disk)라 하며, 일반적으로 본체 내부에 고정 설치되어 외부에서는 직접 보이지 않는다. 하드디스크는 플로피디스크보다 많은 자료를 읽고 기록하며 입출력속도가 매우 빠르다.
디스크의 표면은 0이나 1을 나타내는 최소단위의 정보인 비트(bit)가 저장되는 점들의 모임으로 이해하면 된다. 이러한 점들의 위치를 절대적으로 정확히 정하기는 매우 어렵다. 따라서 어떤 표시를 하여 기록 위치를 찾는데 참고해야만 한다. 디스크를 사용하기 이전에 초기화(format)를 하는 이유 중의 하나가 바로 정보가 저장될 위치를 미리 표시해주는 데 있다.
디스크의 구획정리 트랙과 섹터
디스크가 자료를 빠르게 찾을 수 있는 것(access)은 다음과 같은 두가지 이유 때문이다. 첫째는 디스크가 빠르게 회전한다는 점이다. 디스크의 회전속도를 보면 플로피디스크의 경우 3백rpm(분당 회전속도)으로 디스크가 한바퀴 회전하는 데 약 0.2초의 시간이 소요된다. 하드디스크일 경우 3천6백rpm으로 디스크는 1초에 60번 회전한다.
두번째로 자료를 찾기 위한 자화기록헤드(플로피 및 하드디스크 드라이브의 핵심부분으로 자성물질로 이루어진 디스크를 실질적으로 읽고 쓰는 부분, 즉 레코드판의 바늘과 같은 기능을 한다)를 디스크의 원하는 위치로 이동시키는 데 걸리는 시간은 디스켓의 경우 1/6초, 하드디스크의 경우 1/25초가 걸린다. 이러한 두가지 이유로 인해 디스크는 어떤 위치로도 빠르게 접근하여 자료를 찾을 수 있다.
디스크의 표면은 40개 혹은 80개의 동심원들의 집합으로 구성된다, 이들 동심원을 트랙(track)이라 하며 디스의 가장 바깥쪽에서부터 안쪽으로 트랙의 번호가 매겨진다. 트랙의 수는 디스크의 형태에 따라 다르다. 플로피디스크의 경우 배밀도(DD, Double Density) 디스켓은 40트랙, 고밀도(HD, High Density)디스켓은 배밀도의 트랙 사이에 트랙을 하나씩 추가해 80트랙으로 구성되어 있다.
하드디스크는 일반적으로 3백~6백 트랙을 갖는다. 트랙의 수는 다르지만 공통적으로 맨 바깥쪽에 있는 트랙을 0으로 지정하고 그 안쪽의 트랙을 1 2 3…의 번호를 붙여서 구분한다.
트랙을 수직방향으로 몇개로 잘라놓은 것을 섹터(sector)라고 한다. 트랙당 섹터수는 디스켓의 종류와 포맷의 형태에 따라 결정된다. 배밀도 디스켓은 9섹터, 고밀도 디스켓은 15섹터, 하드디스크는 대개 17섹터로 구성된다. PC는 1백28바이트에서 1천24바이트까지 다양한 섹터 크기를 다룰 수 있는데, 1섹터의 표준크기는 5백12바이트다.
이같은 기초지식을 가지고 우리가 사용하는 5.25인치 고밀도 디스켓 1장에 저장할 수 있는 자료의 크기가 어떻게 계산되는지를 알아보면 다음과 같다.
2(면)×8O(트랙)×15 (섹터)×512(바이트)＝1,228,800
바이트＝1.2MB
디스크 드라이브의 헤드는 자료를 기록하고자 하는 적당한 위치로 옮겨서 특정한 섹터에 자료를 기록한다. 자료를 읽는 방법도 기록하는 방법과 동일하다.
파일들의 주소록 FAT
디스크는 종류에 관계없이 부트 섹터(boot sector), FAT(File Allocation Table), 루트 디렉토리(root directory), 작업영역 등 네 부분으로 구성되어 있다.
부트 섹터는 디스켓을 포맷할 때 디스켓의 앞면 0번트랙 1번 섹터(0번 논리섹터)에 디스크의 부팅에 관한 정보를 수록한 영역으로 부트 레코드(boot record)라 부르기도 한다.
FAT는 디스크 속에 있는 파일들의 주소록이다. 파일이 있는 위치, 빈 공간 등 디스크에 관한 거의 모든 정보를 관리하는 역할을 하며 한 디스크 속에 두 개가 있다. 컴퓨터 바이러스 등으로 인해 FAT가 손상을 입게 되면 디스크 내의 정보를 이용할 수 없다.
루트 디렉토리는 디스크에 수록된 파일들에 대한 정보를 기록해 놓은 부분으로 디스크에 오직 하나 있으며, 파일이나 서브 디렉토리를 가질 수 있다. 루트 디렉토리는 절대 지울 수 없는 가장 기본이 되는 디렉토리다. 작업영역은 자료(데이터 또는 프로그램)를 기록할 수 있는 부분이다.
하드디스크에만 있는 파티션테이블(partition table)은 논리적 드라이브에 관한 정보를 저장하는 곳으로 FDISK란 명령으로 생성 및 수정될 수 있다. 이 부분이 파괴되면 하드디스크 속의 모든 정보를 잃게 된다.
도스(DOS)가 관리할 수 있는 드라이브 수는 최대 26개이며, 각각의 드라이브에는 A부터 Z까지 드라이브명을 부여한다. 대개 A B는 플로피디스크 드라이브에 할당되며 C~Z는 하드디스크 드라이브에 할당된다. 하드디스크는 물리적으로 두 대까지 연결 가능하며, 하나의 디스크를 여러 부분으로 나누어 사용하는 것이 가능하다. 도스는 그 각각의 부분을 별도 디스크드라이브(논리적 디스크)로 인식한다.
AT기종 이상에는 고밀도가 기본
플로피디스크의 경우 크기에 따라 5.25인치와 3.5인치로 구분하며, 기록용량과 구성에 따라 일반적으로 배밀도와 고밀도로 나누어진다. 디스켓이 처음 나왔을 때는 한 면만 사용했으나, 현재는 양면 모두를 사용할 수 있는 디스크 드라이브가 나와 있다. 3.5인치 디스켓은 5.25인치보다 훨씬 작으며, 딱딱한 케이스로 싸여 있어 휴대하기가 편리하다.
원래 5.25인치나 3.5인치 배밀도 디스켓은 XT기종에서 사용하던 것이다. XT기종은 고밀도(HD)를 인식하지 못한다. AT기종 이상에서는 배밀도 고밀도 가리지 않고 읽고 쓸 수 있다. AT기종 이상에서 기본은 고밀도 디스켓이기 때문에 디스켓을 초기화(farmat)할 때 별다른 말이 없으면 컴퓨터는 배밀도를 집어넣고 초기화해도 고밀도일 때와 똑같이 처리한다. 이렇게 되면 초기화하는 시간도 오래 걸리고 잘 되지도 않는다. 억지로 포맷이 끝나서 자료가 저장되더라도 에러가 많이 발생한다.
새 플로피디스크에는 트랙과 섹터가 나누어지지 않았으므로 이들을 구분시키는 작업, 즉 초기화를 해야 한다. 마치 갈지 않은 밭(새 플로피디스크)에 고랑(트랙)과 이랑(섹터)을 만들어 농사를 짓기 위한 밭갈이를 하듯이 디스크에 구획정리한다고 생각하면 이해하기 쉽다.
플로피디스크의 포맷은 도스의 외부 명령어인 FORMAT을 실행시켜 간단하게 가능하나 만약 AT기종에서 배밀도(DD) 디스켓을 포맷하려면 ／4라는 옵션을 붙여주어야 한다.
플로피디스크는 잘못 취급하면 디스켓안에 담겨 있는 정보가 손상될 우려가 있으므로 중요 자료는 반드시 백업 및 사본을 만들어둔다. 플로피디스크에 중요한 정보가 들어 있을 때는 지우거나 변경되지 않도록 기록방지 홈을 불투명한 테이프로 붙여둔다. 디스크 드라이브가 작동할 때(드라이브에 붙어 있는 등이 켜져 있을 때)는 절대로 플로피디스크를 꺼내지 않아야 한다.
플로피디스크의 원료는 비디오테이프의 필름과 같아서 비디오필름 생산업체들이 공통적으로 제조하고 있다. 국내에서는 SKC 금성 새한미디어 등이 디스켓을 생산하고 해외유명업체로는 스리엠(3M) 메모렉스 등이 대표적이다. 플로피디스크의 경우 제조상 특별한 비결이 있는 것이 아니고 대량생산에 의한 가격인하가 관건이므로 가격경쟁이 극심하다.
디스켓의 구입은 판매점들의 할인판매 때를 이용하는 것이 좋다. 디스크 10개들이 1박스를 기준으로 하여 판매되는 가격을 알아보면 5.25인치 2D 6천원, 5.25인치 2HD 8천원, 3.5인치 2HD 1만7천원, 3.5인치 2D 1만2천원 수준이다.
플로피디스크를 구동하는 플로피디스크 드라이브(FDD)는 그동안 일본제품이 거의 독점하다가 지난해를 계기로 삼성전자와 현대전자에서 생산하기 시작, 가격이 크게 하락했다. 가격은 5만5천원 수준이다.
3.5인치 HDD가 주종
플로피와 달리 하드디스크는 그 구조가 복잡한 데다 요구되는 기술수준이 높아 그것만으로 별도의 단행본으로 나와 있을 정도지만 간략하게 필요한 내용만 알아보기로 하자.
하드디스크라는 이름은 디스크가 딱딱한 알루미늄으로 만들어진 것에서 연유되었다. 빠른 회전속도에다 고밀도 제품이기 때문에 하드디스크는 먼지나 다른 불순물로부터 보호된 환경이 필요하다.
하드디스크는 디스크판(platter)의 수와 실제 기록면의 수, 트랙당 섹터수, 실린더의 수, 속도 등에 따라 여러 종류가 있다. 일반적으로 기록용량에 따라 40MB 80MB급의 저용량, 1백~2백MB의 중용량, 그리고 4백MB 이상의 고용량급으로 구분된다.
하드디스크 드라이브의 분류는 우선 인터페이스 방식에 따라 네가지로 분류되는데, 가장 먼저 선을 보였던 것이 시게이트에서 나온 ST-412／506 방식으로서 90년초까지 대종을 이루었다. 현재는 대부분의 PC에서 AT버스 형식을 채용하고 있고 유닉스기종에서는 스카시(SCSI)형식을 채용하고 있다. 또한 고용량 기종을 중심으로는 최근 ESDI형식이 선호되고 있다.
디스크를 레코딩하는 방식에 따라서는 MFM RLLZBR방식의 세가지로 나눌 수 있다. MFM방식은 디스크의 섹터를 17개로 분할한 것으로 별도의 하드디스크 컨트롤러를 필요로 하고 있는 구형의 시게이트나 웨스턴디지털의 제품들이 이 방식을 채용하였다. 현재는 섹터를 27개로 분할하는 RLL방식이 대부분 채용되고 있다. 가장 최근에 등장한 ZBR방식은 다른 방식과 달리 트랙의 크기가 다르더라도 섹터의 크기를 동일하게 하여 효율을 높인 것으로서 코너제품에서 일부 채용중이나 아직 대중화되지는 않고 있다.
HDD는 플로피와 마찬가지로 5.25인치와 3.5인치 제품으로 구분되는데 현재의 대부분의 중, 저용량에서는 3.5인치가 주류를 이루고 있다. 그러나 수백MB 이상의 고용량에서는 5.25인치가 사용된다. 또 노트북 컴퓨터에서 쓰는 HDD는 원판의 직경이 2.5인치밖에 되지 않는다. 이와 같이 디스크의 크기가 저장 용량을 바로 나타낸다고 볼 수는 없다.
국산제품도 호평받아
하드디스크는 플로피와 달리 실린더(플로피에서의 트랙 개념)와 헤드, 섹터가 일정하지 않아 별도의 주의를 요한다. 플래터라고 하는 알루미늄 미디어 두 개로 이루어지는 일반적인 저용량급의 하드디스크 드라이브는 물리적인 방법과 논리적인 방법의 두가지로 구별하여 형식이 결정된다. 종래의 시게이트 드라이브의 경우 물리적으로 네 개의 헤드와 6백14개의 실린더, 17개의 섹터로 구성되어 있고 이는 고정적이다. 하지만 논리적으로는 9백~1천24개의 실린더를 가상적으로 사용할 수 있고, 헤드는 4개 이상, 섹터 역시 29개부터 늘려 지정할 수가 있다.
이와 같은 점 때문에 하드디스크는 C모스(CMOS) 셋업(setup)시 자신의 하드디스크 드라이브 속성을 잘 알아뒀다가 그 속성대로 지정되었는지를 확인해야 한다. 만일 자신의 하드디스크 속성을 모를 경우 SPINSTOR라는 유틸리티 소프트웨어를 사용해 속성을 알아낼 수 있다.
하드디스크 드라이브는 스테핑 모터와 헤드 등 기구적인 제작상의 어려움 때문에 지난해 초까지만 해도 미국업체들에 의해 기술 및 공급이 주도되어 왔다. HDD의 터줏대감격인 시게이트사가 5.25인치 크기에 ST-506 인터페이스로 시장을 주도하다가 그후 코너사에 의해 3.5인치 AT버스 인터페이스로 전환되었고, 이후 신예 퀀텀사와 치열한 경합을 벌였다. 최근에는 삼성전자에서 저용량급 HDD의 양산에 성공, 싼 가격과 안정된 성능을 무기로 국내 사용자들로부터 호평을 받고 있으며 알프스 NEC 같은 일본수입품들도 급속도로 확산되고 있다. 가격은 1백5~1백20MB급이 30만~40만원, 2백40MB급이 68만원 수준이다.
