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사진설명 : 노트북용 HDD
HDD의 인터페이스
하드디스크는 1980년 5.25인치의 사이즈에 8Cm에 달하는 외형을 가진 6MB 용량으로 처음 모습을 드러낸 이래, 현재 320GB에 이르는 제품이 출시되기까지 무어의 법칙을 꼬박꼬박 지켜나가며 컴퓨터의 저장장치 중에서 가장 오랫동안 널리 사용되고 있는 중심적인 주변기기로 자리잡았다.
이렇게 하드디스크의 용량이 커져 갈수록 하드디스크의 속도와 시스템과 연결시 시스템에서 정보를 정확하고 빠르게 인식할 수 있도록 해주는 인터페이스의 중요성을 무시할 수 없다.
그 동안 사용된 HDD의 인터페이스 방식을 보자면 1970년대의 ST506을 비롯해서 XT, AT와 함께 모습을 드러낸 ST412, 거기에서 발전된 ESDI, SCSI, IDE와 E-IDE 등이 있다. 이 시간에는 현재 많이 사용되고 있는 E-IDE와 SCSI 등을 중점으로 이야기해보도록 하겠다.
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SCSI
PC나 노트북에 대해서 글을 읽다 보면 이따금씩 “스카시 하드”라는 말을 보게 된다.
흔히 ‘스카시’ 또는 ‘스커지’라는 말로 불려지는 SCSI는 Small Computer System Interface의 약자로써 문자 그대로 풀이하자면, '소형컴퓨터 데이터 전송 방식'에 관한 규약이다.
하지만, ‘소형’이란 말은 개발 당시의 집채만한 크기에 비해 소형의 것이라는 말일 뿐, 흔히 우리가 지금 생각하는 소형 컴퓨터와는 거리가 먼 것이며 현재는 주로 워크스테이션이나 서버 급의 고성능 컴퓨터에 사용되는 인터페이스다.
기존에 PC에서 사용되던 인터페이스 방식보다 성능이나 호환성, 안정성을 향상시키기 위해 개발된 SCSI는 1986년에 ANSI(American National Standard Institute : 미국표준학회)에서 처음 인증되었는데, 이것이 바로 SCSI-1이며, PC에서 호환성의 문제점 때문에 PC보다는 워크스테이션급 이상의 미니 서버 또는 매킨토시에서 채용되었다.
특징을 살펴보면 8bit의 병렬버스에 저밀도 50핀 커넥터를 포트로 사용하는 SCSI-1은 각 7개의 장치를 지원하는 컨트롤러를 가지고 있으며, 데이터 전송에 있어서는 5MB/s의 전송속도를 갖는 동기식과 3MB/s의 전송속도를 갖는 비동기식 두 개의 모드를 지원하며 케이블의 길이는 총 6m로 제한되었다.
이후 호환성 문제를 해결하게 위해 기본적인 SCSI에 대한 명령어 세트라고 할 수 있는 CCS(Common Command Set)와 각종 주변장치의 연결을 위한 드라이브를 지원하는 SCSI-2가 1990년 발표되고 1994년 인증과 동시에 널리 보급된다.
SCSI-2는 8비트에서 속도를 두 배로 올린 Fast SCSI-2, 16bit의 병렬 데이터버스에서 68핀 케이블을 사용함으로 20MB/s까지 속도를 올린 Wide SCSI-2가 있다.
1998년에는 여기에서 더 나아가 SCSI-2의 형태를 기반으로 기본적인 명령어 이외에도 특정 장치 형태에 적합하게 성능적인 보완을 이룬 SCSI-3이 승인되었다.
아래의 표에서 보면 Ultra SCSI가 20MB/s와 40MB/s의 두 가지가 보이는데 이 들이 SCSI-3이라고 할 수 있다.
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참고로 이 방식에 대해서 재미있는 사실을 이야기하자면, Ultra SCSI의 정식이름은 원래 ‘Fast SCSI-20/40’이라는 것이었는데, ANSI에서 승인 되기 이전에 “Ultra Store”라는 회사가 이미 “Ultra SCSI”라는 제품을 내놓은 상태였기 때문에 정식 명칭이 지정 되었음에도 계속 “Ultra Store”라는 제품명으로 불렸다는 것이다.
이후 계속된 발전이 진행된 SCSI는 케이블의 길이를 12m까지, 연결 가능한 주변장치를 15개로 늘리면서 기존의 SCSI-1, SCSI-2에 대해 완벽한 호환성을 가진 Ultra-2에 이어 80MB/s의 전송속도를 가진 Wide Ultra-2 SCSI이 개발되었다.
2000년 이후에 들어서는 Ultra-2 SCSI에서 더욱 발전하여 160MB/s의 전송속도를 자랑하는 Ultra-3 SCSI에 이어서 업그레이드 등에 대해서 용이하게 보완을 한 Ultra-4 SCSI (전송속도 320MB/s), Ultra-5 SCSI ( 전송속도 640MB/s)가 나타났다.
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SCSI 시스템의 장점은 빠른 데이터의 전송속도를 가지고 있으면서도 CPU 점유율이 낮아 CPU에 부하를 주지 않는 안정적인 점에 있다.
그 것은 SCSI가 메인보드 BIOS의 제어를 받지 않기 때문인데, SCSI는 별도의 BIOS와 제어장치를 포함한 SCSI 컨트롤러(SCSI 카드)를 따로 가지고 있기 때문이다.
또한 각각의 연결되는 주변장치마다 별도의 접속 카드가 필요 없이 통합된 회로기판이나 메인 카드 하나로 사용이 가능하기 때문에 전체적인 부피를 줄일 수 있다는 장점을 지니고 있어 한 때 노트북분야에서 환영을 받기도 했다.
그 밖에도 강력한 호환성을 갖추고 있어서 컴퓨터의 기종이나 연결되는 주변기기가 종류를 불문하고 SCSI규격만 따른다면 사용 가능한 확장성과 뛰어난 안정성은 현재 개인용 PC등에서 가장 많이 사용되고 있는 ATA계열의 것보다 뛰어나다고 할 수 있다.
하지만, SCSI방식에 있어서 가장 큰 걸림돌은 안정되고 높은 전송효율을 자랑하는 것에 비해 가격이 비싸고 많이 보완이 되었다고는 하지만 설정과 업그레이드가 어렵다는 단점을 가지고 있다는 것이다.
또한, 최대라고 해도 주변기기에 대해서 16개까지만 가능한 확장성과 케이블 길이의 제한때문에 최근에는 일반 PC에서 그다지 많이 사용되지 않고 있으며 주로 서버급의 컴퓨터에서 사용이 되고 있는 실정이다.
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ATA 인터페이스
ATA는 디스크 드라이브의 컨트롤러를 직접 포함한 상태로, 컴퓨터 메인보드의 데이터버스와 저장장치를 연결해주는 가격대비 성능이 뛰어난 지능형 인터페이스 규격이다. 가격대비 성능이 가장 뛰어나기 때문에 가장 널리 사용되고 있는 방식이며 IDE(Integrated Drive Electronics)라고 불렸다.
1986년 Compaq과 Western Digital사가 하드디스크를 위해서 개발하였고 1990년에 ANSI에 의해서 표준으로 인증을 받으면서 ‘Advanced Technology Attachment’라는 의미를 갖는 ATA라는 정식이름을 부여 받게 되었다. 또한 AT버스인 16bit의 ISA데이터버스와 1대 1전송이 가능하다는 의미에서 파생된 'AT-BUS' 인터페이스라는 이름으로도 많이 알려져 있다.
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디스크 드라이브의 컨트롤러를 내장한 IDE는 신호처리의 과정이 간략화 되었기 때문에 상대적으로 데이터의 신뢰성을 높이고 생산단가를 낮출 수 있게 되었다.
SCSI보다 전송속도나 데이터의 처리속도가 빠르지는 않지만 저렴한 가격과 데이터에 대한 신뢰도가 높은 IDE방식은 당시 IBM계열의 PC에 널리 보급이 되었다.
3~4MB/s의 전송속도를 가지고 있는 IDE는 차후 속도 개선, ‘PnP’의 지원, 전원관리 등 많은 부분에 있어서의 보완을 거듭한 결과 8.3MB/s의 전송속도를 갖게 된다.
하지만 두개 의 이상의 HDD연결이 불가능하다거나 용량에 있어서도 최대 528MB이상은 인식하지 못하므로 만약 그 이상의 용량을 갖는 HDD를 포맷할 경우 528MB까지만 포맷되므로 나머지 용량은 사용하지 못하게 되는 문제점을 갖게 된다.
게다가 CPU와 주변기기 또한 발달에 따라 송수신 되는 데이터 양이 커지면서 IDE의 느린 전송속도는 병목현상을 일으키는 원인이 되기도 했다.
이러한 문제점들로 의해 IDE는 점점 한계를 드러냈고 뛰어난 성능을 가지지만 가격이 비싼 SCSI방식으로의 전향을 놓고 고민하던 때에 Western Digital사는 IDE 방식이 안고 있는 문제들을 보완한 EIDE(Enhanced IDE)방식을 개발하는데 성공하여 1994년 정식 표준으로 채택되었다.
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