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| <rowcolor=white> Seagate Barracuda 7200.10 750 GB (IDE)[1] | Western Digital WD101FZBX 10 TB (SATA)[2] | Seagate Exos Mozaic 3+ 32 TB[3] |
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| <rowcolor=white> 2.5" HDD (IDE, SATA 방식) | 1.8" HDD(CF 방식)[4] | Western Digital Velociraptor[5][6] |
1. 개요2. HDD의 역사3. 하드 디스크 드라이브 인식 원리
3.1. 계속 사용할 하드 디스크 드라이브는 절대로 분해하지 말 것
4. 하드 디스크 드라이브의 구성 요소4.1. 파워 커넥터 (Power Connector)4.2. 데이터 커넥터 (Data Connector)
5. 용량 인식 문제6. 하드 디스크 드라이브의 종류7. 중고 하드 디스크 드라이브 판매, 구매 시 유의사항8. A/S9. 데이터 완전 삭제10. SSD vs HDD11. 전망12. 기타13. HDD 제조사14. 관련 문서4.2.1. 인터페이스 (Interface)
4.3. 점퍼 (Jumper)4.4. 버퍼 (Buffer)4.5. 플래터 (Platter)4.6. 스핀들 모터 (Spindle Motor)4.6.1. RPM
4.7. 액추에이터 어셈블리 (Actuator Assembly)| 하드 디스크 드라이브는 어떻게 작동하나요? 💻💿🛠 |
1. 개요
Hard Disk Drive / 하드 디스크 드라이브비휘발성, 순차접근이 가능한 컴퓨터의 보조 기억장치이다.
다른 명칭으로는 하드 디스크(hard disk), 하드 드라이브(hard drive), 하드, 고정 디스크(fixed disk)라고도 불리는데 주로 하드 디스크로 불린다.
원래 이름은 자기 디스크(magnetic disk drive, MDD)였는데, 나중에 마찬가지로 자기를 이용하는 플로피 디스크(floppy disk drive, FDD)가 나오면서 구분을 위해 딱딱한 디스크라는 뜻으로 하드 디스크 드라이브(hard disk drive)로 바꿨다. 플로피는 디스크 드라이브에 삽입하는 기록 매체인 디스켓이 팔랑팔랑하다는 의미. 요새는 FDD가 거의 사용되지 않기 때문에 솔리드 스테이트 드라이브(solid state drive, SSD)에 대립되는 명칭으로 받아들여진다.
비휘발성 데이터 저장소 가운데 가장 대중적이고 용량 대비 가격이 가장 저렴하다. 다만 LTO6 이상의 자기테이프는 단품 가격이 HDD보다 싸지만 전용 드라이브 가격이 매우 비싸, RAID로도 감당이 안 되는 구글이나 클라우드 스토리지 서비스를 하는 대형 서버 기업들 정도만 구매하고 있다. 자세한 것은 자기테이프 문서 참고.
2. HDD의 역사
2.1. 최초
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| 최초의 하드 디스크, 라막(RAMAC). 저 시절에 기록 장치라곤 겨우 천공 카드, 자기테이프, 자기 코어 메모리가 전부였던 시절이었다. | |
세계 최초의 하드디스크는 1956년 IBM에서 출시한 라막(RAMAC, 위의 사진)이다. 라막은 52개의 자기 디스크로 이뤄진 저장 실린더를 갖추고 있었는데, 전체 용량은 5MB 내외였다. 2020년대 5MB라는 용량은 고화질 사진 한 개 정도 분량이지만, 1950년대 당시로서는 압도적인 용량이었다. 당시 IBM의 컴퓨터가 사용하는 천공 카드 1장의 용량이 80바이트 정도였으므로, 라막 한 대는 천공 카드 64,000장에 해당하는 정보를 저장할 수 있었다. 이 용량 자체만으로도 라막은 컴퓨터 기술의 혁신으로 받아들여졌다.
그러나 라막의 진정한 가치는 저장 용량의 증대보다도 '자료 임의 접근(Random Access)'을 혁신하고, 이것을 실제품으로 실현시켰다는 데 있다. 라막(RAMAC)이라는 제품명 자체가 전산 및 통제를 위한 임의 접근 저장장치(Random Access Method of Accounting and Control)라는 것이다. 즉, 라막은 개발 콘셉트 자체가 자료 임의 접근을 위한 것이었다. '자기 코어 메모리'는 기기 특성상 자기 임의 접근이 가능했으나, 자료의 입출력이 워낙 느리고 저장 용량이 적어서 천공 카드나 자기테이프에 비해 저장 매체로서의 이점을 노리긴 어려웠다.
라막은 대용량의 자료에 대해 빠른 속도의 자료 임의 접근을 실현하기 위해서, 저장 기기의 기능을 크게 저장(storage), 처리(process), 출력(report)으로 나누고 이 세 기능이 순차적이면서도 즉시적으로 이뤄져야 한다는 결론에 도달했다. 하지만 당시 존재하던 저장 매체인 천공 카드, 자기테이프는 당연하고 자기 코어로는 그러한 기능을 수행할 수 없어 새로운 저장 매체를 개발해야 했다. 그러던 중 한 엔지니어가 주말에 쉬면서 LP 음악을 듣고 있었는데, 턴테이블의 암을 자유롭게 움직여 LP판에 기록된 음악의 위치를 자유롭게 재생할 수 있다는 점에 착안하여 디스크에 자성체를 바르자는 아이디어를 냈다. 하지만 당시 기술로는 디스크에 자성체를 균일하게 코팅하기가 어려워 개발이 난관에 봉착했다. 그러자 다른 엔지니어가 대학 재학 당시 피자 가게에서 도우에 소스를 바르던 일을 떠올리며, 디스크를 고속으로 회전시키면서 액화시킨 자성체를 떨어뜨리면 원심력에 의해 자연히 코팅이 될 것이란 구상을 했다. 이에 따라 액화 자성체를 개발하고 그 엔지니어의 구상대로 자기 디스크 개발에 성공한다.
자기 디스크 개발에 성공하자 자기 디스크 스택을 수평으로 해야 하는지, 수직으로 해야 하는지를 논의했는데, 이는 자료의 입출력 장치의 작동 위치와 방향과 관련된 문제였다. 당시의 정밀 기계 부품 가공 수준이나 기계 장치 신뢰도 측면에서 수직으로 두어야 한다는 결론이 나와, 디스크 실린더는 수직으로 만들어지게 되었다.
이렇게 개발된 라막의 자료 입출력 속도는 천공 카드와는 비교할 수 없을 정도로 빨랐고, 모든 자료를 일단 기록된 모든 자료를 읽어야 처리가 가능한 자기테이프와는 비교 할 수 없을 정도로 처리 효율성이 증가했다. 또, 자기 디스크 기술이 굉장히 빠른 속도로 발전하면서, 컴퓨터 업계에 하드 디스크라는 새로운 분야가 열렸다. 한편, 대량의 자료를 효율적으로 처리하는 게 가능해지면서 미국의 산업계 전반이 큰 수혜를 입게 되었다. 미국에선 이러한 공로가 국가적으로 인정되어 라막 연구팀의 책임 연구원이었던 Reynold B. Johnson[7]는 1986년 National Medal of Technology(현 National Medal of Technology and Innovation)를 수상했다.
1970~1980년대에 퍼스널 컴퓨터로 컴퓨터를 처음 접한 이들은 플로피 디스크가 하드 디스크보다 더 오래된 보조 기억 장치/저장 매체라고 잘못 알기도 하지만, 하드 디스크가 더 옛날 기술이다. 최초의 플로피 디스크는 1971년에 나왔기 때문이다. 단지 하드 디스크가 일반 사용자에게 보급된 시기가 플로피 디스크보다 훨씬 늦었을 뿐이다.
순서도를 짜면서, 또는 컴퓨터의 케이스에 있는 작동 상태 표시등에 그려진 기호를 보면서 "왜 HDD를 나타내는 기호는 드럼통처럼 생겼을까"라고 궁금하던 사람이라면, 위의 사진을 보면서 그 의문이 풀렸을 것이다. 현재도 HDD 내부에는 저 판때기(플래터)가 있다. 그러나 한 장에 들어가는 용량이 매우 커서 HDD 하나에 1~5장밖에 없으며 크기도 작다. 보통 2~3장 정도 들어간다. 요즘 나오는 14테라바이트 짜리는 8장 들어간다.
2.2. 초창기
하드 디스크의 초창기에는 특별히 대중들에게 인지되는 이름이 없었다. 그러다 1970년대 IBM 메인 프레임의 데이터 저장 장치였던 IBM 3340의 프로젝트 이름 '윈체스터'가 알려지면서 윈체스터 디스크라는 이름으로 불렸는데, 1980년대에 PC용 제품이 나오자 당시 PC에 많이 사용하던 플로피(부드러운) 디스크와 대비되는 하드(딱딱한) 디스크라는 명칭이 정착되어 오늘날까지 이르게 된다. 하지만 1980년대 말까지만 해도 윈체스터 디스크라는 말이 완전히 소멸되지는 않았다.초기 개인용 컴퓨터에는 하드 디스크가 없었다. 워낙 비싼 데다가 당시 소프트웨어의 크기도 별로 크지 않아 플로피 디스크로도 충분했기 때문이다.[8] 1.2 MB 플로피가 장당 만 원도 안 하는데, 20 MB짜리 하드 디스크가 수십만 원을 호가하던 시절이다. 물론 플로피 디스크 드라이브도 수십만원은 했지만 PC통신이 없던 시절이므로 뭐라도 하려면 플로피 디스크 드라이브는 반드시 있어야 하는 필수품이었다. 컴퓨터보다 먼저 탄생한 데이터 저장 기술인 천공 카드는 정말 예외적인 레거시 시스템을 제외하면 골동품이나 기념품 정도로 취급 받으며, UNIVAC에도 설치되어 있던 자기테이프(1951년)는 오늘날엔 개인용 컴퓨터에서는 사실상 쓰이지 않는 기술이므로 제외한다.
하드 디스크는 테이프 등 다른 매체보다는 빠른 편이었고 특히 원하는 자료로 이동하는 시간이 엄청난 차이가 났다. 테이프는 정보를 무조건 순차적으로 기록하고 읽어야 했으므로 처음에서 끝까지 이동하려면 엄청난 시간이 걸렸으나, 플래터 구조인 하드 디스크는 정보를 임의의 위치에 기록하고 읽을 수 있으므로 속도 면에서 훨씬 빨랐다. 그래서 메인 프레임 같은 대형 컴퓨터에 주로 사용되었다. 초창기 모델은 소음도 상당하였다.
2.3. 개인용 보급, 한국 보급
1980년 IBM PC XT에 10 MB HDD를 내장하였다. 이후 20 MB HDD를 단 모델, HDD 대신 플로피 디스크 드라이브 2대를 단 모델이 나왔다. 우리나라에서는 IBM PC XT 호환 컴퓨터라면서 판 모델에 HDD가 있는 경우가 극히 드물었다. 더 늦은 1980년대 말이나 1990년대 초에 IBM PC AT 호환 컴퓨터가 보급되면서 HDD가 보급되기 시작했다. 그 영향으로 하드 디스크에는 드라이브 문자가 C부터 부여되었다.1985년 동양정밀[9]에서 HDD를 개발, 생산하여 미국 사이퀘스트나 카록(Kalok)(☞사진 Made in Korea가 보인다)에 ODM으로 수출했다.
1989년 삼성전자에서 자체 브랜드로 HDD를 처음 만들어 판매하기 시작했다. 초창기 모델은 그야말로 안정성이 나빴으나 이후에 많이 개선되었다. 이에 질세라 금성통신에서도 출시했지만 당시 제휴 일본 전자 기업이었던 히타치의 하드 디스크를 들여온 것에 불과했다.
1994년 현대전자는 맥스터의 지분 40%를 인수하여 HDD 사업에 발을 들이기 시작했으며, 1996년 나머지 지분도 인수하면서 자회사로 만들었다. 2000년에는 퀀텀까지 인수하였으나 2001년 현대전자의 채권단이 워크아웃을 결정하면서 미국의 사모펀드에 매각하였다.
그 이후 안정기의 역사는 Seagate, Western Digital, HGST의 역사 참고.
2011년 삼성전자는 SSD 사업을 강화하기 위해 HDD 사업부를 시게이트에 매각하였다. 이후 히타치 HDD도 인수합병설이 나오면서 기나긴 HDD 역사 중 여러 회사의 인수합병 과정이 세간에 회자된다. 이하 후술.
2.4. 인수합병
- 시게이트
- Conner 인수 (1996) - 최초의 3.5인치 HDD 폼팩터를 개발한 회사
- Maxtor 인수 (2006) - 현대전자가 1994년 인수했다가 2001년 채권단이 워크아웃을 결정하면서 매각했던 회사
- Quantum HDD 사업부 인수 (2000) [10]
- 삼성전자 HDD 사업부 인수 (2011)
- 웨스턴 디지털
- 도시바
HGST를 웨스턴 디지털이 인수했을 때 3.5인차 HDD 제조사가 단 둘이 될 상황으로 갈 뻔 했으나 한국, 중국, 미국, EU의 반독점 당국들이 일제히 과점 위험을 근거로 기업 결합 승인을 내리지 않았다. 그래서 웨스턴 디지털은 도시바에 HGST의 3.5인치 하드 디스크 생산 설비를 매각하고 기술 라이선스 계약을 맺었고, 이때부터 HDD 시장은 현재와 같은 천하삼분지계를 이루게 되었다.
2.5. 용량 증설 노력
2005년, HGST가 처음으로 PMR 방식을 도입하였다. (트래블스타 5K 160 출시) 넓은 영역을 필요로 하는 기존 평면형 기록 방식(LMR, Longitudinal Magnetic Recording) 대신 좁은 영역에 데이터를 기록할 수 있는 수직 기록방식(PMR, Perpendicular Magnetic Recording)의 기록층을 구현하였다.#2010년 전후, SSD가 급속도로 보급되고 HDD의 자리가 위태로워지기 시작한다. 삼성전자와 HGST의 인수합병은 전 문단에서 서술하였다. SSD의 유일한 단점이 용량이므로, HDD 기술 개발은 속도 경쟁보다는 고용량화에 초점을 두게 된다.
2012년 7월, NAS 전용 HDD가 출시되었다. SSD가 보급되는만큼 부족한 용량을 메우기 위해 NAS 시장이 확대되었는데, 이에 대응한 전략이다. NAS는 24시간 지속적인 구동을 하는 기기인 만큼 HDD 자체 안정성과 NAS와의 시스템 호환성 등을 고려해야 할 필요성이 있었다.
2012년 9월, 헬륨 충전 HDD가 출시되었다. '헬리오씰(HelioSeal)'이라는 특허 기술을 적용하여 기존 공기 충전 방식에 비해 저항이 적어 소비 전력과 냉각 비용을 낮출 수 있게 되었다.# 무엇보다도 디스크 회전 시 발생하는 떨림과 간섭이 거의 없어 드라이브 신뢰성이 높고 더욱 많은 디스크(플래터)를 장착할 수 있게 되었다. 기존 5장 대신 7장을 탑재하여 고용량을 달성하게 되었다. 2016년부터 기업용으로 널리 사용되었다.#
2013년 9월, SMR 방식의 HDD가 출시되었다.# HDD 헤더가 데이터를 기록하면 자기장의 영향을 받는 일정 범위 영역이 교란된다. 이 영역을 줄여야 기록밀도가 높아지는데 여기에서 한계점에 도달하였다. 반면 데이터를 읽는 영역은 쓰는 영역보다 좁아도 문제가 없는 차이가 있었다. 이를 이용하여 데이터를 읽는 데 문제없을 정도로만 데이터를 중첩해서 고밀도로 기록하는 방식을 도입하게 되었다. 이를 기왓장에 비유하기도 한다. 이 시점에서 "핫 스토리지"와 "콜드 스토리지" 개념이 널리 퍼지기 시작했고, SMR HDD는 어쩌다 한 번 쓰고 "주로 읽는 용도로만 이용
2017년 HAMR, MAMR 기술이 회자된다. HAMR(Heat-assisted magnetic recording) 기술은 기록할 좁은 영역에 열을 가해 이 부분만 자기장 변화를 받아들이게 하는 기술이고, MAMR(Microwave Assisted Magnetic Recording)는 열 대신 마이크로파를 가하는 특징이 있다. 이로서 주변부 데이터의 교란 우려 없이 좁은 영역에만 데이터를 기록할 수 있게 되어 고밀도의 저장장치를 구현할 수 있게 되었다.
2.6. 대체 저장 장치와 경쟁
HDD는 일반적으로 SSD보다 느리고 내구성이 낮습니다. 그러나 여전히 한 가지 큰 이점이 있습니다. 바로 용량입니다. 보조 스토리지 드라이브로 사용할 경우 HDD는 기본 SSD에 저장하기에는 부담스로운 데이터를 저장할 수 있도록 테라바이트 단위의 공간을 저렴하게 제공해 줍니다.
2020년대 초 인텔에서 가이드한 하드디스크의 장점#
2020년대 초 인텔에서 가이드한 하드디스크의 장점#
USB 메모리가 나온 뒤로 외장 HDD도 차츰 널리 쓰이기 시작했다. 또한 속도와 집적도가 HDD보다 우월한 SSD가 출시되면서 저장 장치의 생존을 걸고 SSD와 경쟁하고 있다. 현재는 HDD가 가격 대 용량비로 SSD를 누르고 있으나 반도체 기술의 발전으로 그 격차는 점차 줄어들고 있다. 고성능이 필요한 사용자는 SSD로, 그렇지 않은 사용자는 HDD로 수요가 갈리고 있지만, 반도체 기술의 발전으로 가격이 점점 내려갈 것이고, 결국 특수 목적이 아닌 일반 소비자용 시장에서는 일부 대용량 수요를 제외하고는 수 년 안에 SSD에 밀려 사장될 것으로 보인다. 게다가 마이크로소프트는 2023년부터 윈도우 11 선탑재 PC에 SSD만을 부팅용 드라이브로 사용하도록 강제하는 정책을 추진한다고 한다.
2 TB 이상의 하드 디스크의 경우 앞으로도 다년간 그 입지를 잃지 않을 것으로 보이나, 컴퓨터 사면 기본으로 넣어주는 1 TB 이하의 저용량 하드는 경쟁력이 사라지고 있다. 2 TB 이상에서는 하드 디스크 가격이 용량에 거의 정비례하지만 1 TB는 2 TB에 비해 조금밖에 저렴하지 않기 때문이다. 2018년 한 해 동안 SSD 가격은 절반 이하가 되었으나 하드 디스크는 되레 약간 올라서 이미 1 TB 하드 디스크는 250 GB SSD에 따라잡혔고, GB당 가격이 불과 3배에 이를 정도로 좁아진 상황이다(2018년 12월 기준 1 TB 시게이트 하드 디스크: 45$ / 500 GB SATA SSD: 팀그룹 등 2군 55$, 크루셜 등 1군 65$, 삼성전자 75$ / 1 TB SATA SSD: 2군 110$, 1군 130$, 삼성전자 150$). 반도체 기술의 발전으로 SSD의 가격 하락도 한동안 계속될 것으로 예상되며, QLC 상용화로 더 저가로 내려갈 수 있는 기술마저 확보되고 있어서, 2019년은 500 GB SSD가 1 TB 하드 디스크를 대체하는 원년이 될 것으로 보이며, 2020년 이후로는 1 TB 이하의 하드 디스크는 용량이 부족하다는 이유로 경쟁력을 잃어 잘 판매되지 않고 있다.
2020년대에 들어서는 SSD와 대비한 유일한 이점인 용량 대 가격비를 챙기려는 것인지 SMR같은 용량 효율만 높은 기록 방식을 사용한 제품군이 하드 제조사 사이에서 너도나도 할 것 없이 주류가 되었는데, 해당 제품군은 랜덤 쓰기 성능은 10년 전 하드보다 오히려 못할 정도로 성능이 퇴보하였다. 그나마 장점인 용량이랑 가격도 과거에 비해 그렇게 싸다고 할 수 없는 지경. 때문에 구형 제품이 신형 제품보다 성능이 좋다는 아이러니한 모습을 보여주고 있다. 심지어 제조사들이 이를 표기하지도 않았기 때문에 때문에 하드 디스크 관련 쇼핑몰 댓글이나 하드웨어 커뮤니티 등지에서는 최신 방식이 사용되지 않은 구형 방식의 하드를 찾거나 수소문하는 글이 다수 보이는 등 황당하기 짝이 없는 상태가 되었다. 물론 NAS용 하드를 비롯해 고성능을 요하는 일부 제품군은 SMR을 사용하지 않은 신형 제품이 출시되고는 하는데, Western Digital은 NAS용 제품군에 SMR과 CMR 제품을 섞어서 파는 황당한 행태를 일으키기도 했다. 과거처럼 RPM이나 용량만 보고 샀다가는 SMR 특유의 엄청나게 느린 지연속도로 인해 단순 저장 용도가 아닌 자주 읽고 쓰기가 발생하는 프로그램용 파티션으로는 사용 불가능에 가까운 상황을 겪을 수 있게 되었기에 구매에 있어 주의를 요하게 되었다.
그럼에도 불구하고 2020년대에 들어 2010년대만큼의 격렬한 SSD의 가용비 추격까지는 일어나고 있지 않고 일정 격차에서 둔화되어가는 편이다. 물론 웨스턴 디지털의 1TB HDD는 최저가 55,690원, 1TB SSD는 같은 회사의 Green SSD가 최저 58,290원으로 격차가 줄었다고 볼 여지도 있으나(2023년 8월 22일 다나와 최저가 기준) 고용량으로 가면 여전히 차이는 더 벌어지는데 다나와 최저가 기준 4TB HDD 주요 브랜드 보급형 모델의 경우[11] 10만원 전후면 구매가 가능하고 심지어 8TB 모델은 15만원에 나오는 제품도 있으나,[12] SSD 4TB는 저렴한 제품도 25만원 전후의 가격을 형성하고 있고, 메이저급 제품은 30~35만원, 일부는 40만원 이상의 가격을 형성하고 있다.(2023년 8월 22일 다나와 최저가 기준) 이미 2023년도 저장장치 판매 인기 순위에서 SSD는 1~2TB, HDD는 2~8TB 정도가 주력인 시점에서 SSD와 HDD는 여전히 가용비에서 3~4배 이상의 격차가 있다.[13][14]
3. 하드 디스크 드라이브 인식 원리
자기장의 원리로 자성 물질이 있는 원판(=알루미늄 또는 유리 원판)에 자기를 정렬하는 원리로 기록하고 지운다. 자기 방향이 변하면 1, 변하지 않으면 0으로 읽는다.
강자성체를 이용해 데이터를 기록하고 읽어오다보니 HDD에 충분히 강력한 자석을 가져다 대면 데이터가 왜곡되어 시스템에서 정보를 해석할 수 없게 된다. 이때, 사용자가 기록한 정보만 날아가는 것이 아니라 HDD 자체가 고장날 가능성이 매우 크다. 디스크를 구성하는 각 섹터의 앞과 끝에는 LBA 섹터 번호, 패리티 비트, 다음 섹터 번호 등의 여러 관리 정보가 기록되어 있는데, 이 부분도 강자성체로 구성되어 있어서 강한 자기의 영향을 받는다. 특히, 자기 섹터에 대한 정보가 기록된 부분이 왜곡되면 웬만한 수리점에서는 손 쓸 방도가 없고, 제조 공장에 들고 가야 동작하도록 만들 수 있다.[15]
물론, 디스크의 외부를 감싸는 금속 케이스가 어느 정도 자기 차폐를 해 주니 일반 페라이트 자석이나 가정에서 구할 수 있는 자석 수준으로는 데이터가 손상되지 않겠지만, 공장이나 MRI 등 대형 모터나 전자석이 사방에 널려 있는 환경이라면 매우 주의해서 다뤄야 한다. 그러한 환경에서는 HDD가 아닌 SSD 같은 다른 저장 장치를 사용하는 것이 안전하다. HDD와 SSD를 장착한 노트북 컴퓨터에 네오디뮴 자석을 접촉한 실험 영상을 참고하자.[16][17] 영상에서 보듯 SSD는 자기장으로부터 안전하다. 그냥 원리상 자기장으로 SSD의 데이터가 손상 될 수가 없다고 봐도 무방하다.
HDD는 모터에 의한 플래터의 회전에 따라 헤드가 데이터를 읽어서 HDD의 컨트롤러에 데이터를 보내 처리하는 구조이다. 즉 2차원 저장 매체이다. 테이프는 1차원 매체에 속한다. SSD는 2차원과 3차원 사이의 어딘가. 이런 두루뭉술한 표현을 하는 이유는 SSD는 전자를 이용한 전자적 매체이며, 일부 SSD는 3차원 구조로 만든 반도체를 쓰고 있기 때문.
물리적으로 작동하므로 중고 구입을 가장 비추천하는 제품이기도 하다. 첫째로는 요즘은 하드 디스크 자체가 워낙에 내구력이 좋아져서 보증 동작시간이 100만 시간을 넘기는 HDD가 많으므로 동작시간 자체가 문제가 되는 것은 아니지만[18] 기계식 저장 장치의 한계 때문에 험하게 쓰면 쓸 수록 고장 가능성이 기하급수적으로 올라간다는 점이 문제이다. 헤비 업로더/다운로더의 P2P, 토렌트용으로 쓰이면 더욱 그렇다. 그리고 두 번째로, 저장 장치는 개인에게 무엇보다도 중요한 데이터를 저장하고 보존하는 아주 막중한 임무를 수행하는 장치이므로 고장나면 경우에 따라 개인이 감당하기 어려운 엄청난 시간적, 경제적 손실을 야기할 위험이 있다.[19] 컴퓨터의 다른 장치들이야 고장이 터진다 한들 미련없이 바꾸면 그만이지만 데이터는 그렇지 않으니 저장 장치 만큼은 절대적으로 새것으로 구입할 것을 추천한다.
업무 특성 상 세계에서 HDD를 가장 많이 쓰는 구글의 연구에 따르면, 첫 6개월을 버틴 HDD는 제조사와 관계 없이 최소한 3년은 무난하게 버틴다고 한다.
1980~1990년대 시절에는 반드시 HDD의 헤드를 파킹 존이라는 특수 트랙으로 되돌리는 유틸리티를 사용하고 전원을 꺼야했다. 그렇지 않았다가는 플래터를 긁어먹는 일이 많이 발생했다. HDD의 헤드는 플래터의 고속 회전에 의해 생기는 바람 위로 날면서 동작하는 구조라 플래터의 회전이 늦어지면 헤드가 플래터 표면에 닿게 된다. 이 때 헤드가 파킹 존에 있지 않으면 헤드가 플래터 표면을 긁어 버려 플래터 표면 손상은 물론 헤드가 박살날 가능성까지 있었다. 그러나 기술의 발전으로 현대 HDD는 전원을 끔과 동시에 자동으로 파킹 작업을 하기 때문에 저런 유틸리티가 필요없어졌다. 이것의 원리는 HDD가 돌아가던 관성 에너지를 스핀들 모터로 발전하여 헤드를 파킹하는 것이다. 최근 출시되는 모든 제품들은 램프 로드/언로드라는 기술을 사용해 헤드를 아예 플래터에서 치워버리고 별도의 파킹 구역에 배치해둔다. 이러한 제품들은 전원이 차단되지 않더라도 일정 시간 엑세스가 없을 경우 자동으로 파킹하는 경우도 있다.
3.1. 계속 사용할 하드 디스크 드라이브는 절대로 분해하지 말 것
이러한 부품을 담는 HDD의 내부는 절대로 먼지 1개라도 허용되지 않으며, 필터와 연결된 숨구멍이 있다. HDD 내부가 진공이라고 잘못 알고 있는 경우가 많은데 정말로 HDD의 내부가 진공이면 헤드를 디스크 표면에 안정적으로 띄워 놓을 수가 없기 때문에 순식간에 망가지게 된다. 왜냐하면 디스크가 회전하면서 생기는 바람을 이용해 헤드 암을 띄워 디스크에 완전히 접촉하는 것을 막기 때문이다. 일종의 에어 쿠션과 같다. 아무리 공돌이를 갈아넣는다 해도 헤드를 디스크에서 몇 nm 높이로 기계적으로 제작하는 것은, 하드 디스크 환경은 주변 온도도 불안정하고 외부 충격으로부터 안전하지도 않을 뿐더러 진동도 심하기 때문에 불가능하다. 그렇기 때문에 이런 방법을 쓴다.이 때문에 공기 밀도가 희박한 곳에서 작동해야 하는 기상 관측 기구 등의 장비에는 특수한 HDD를 쓰거나 SSD를 쓴다. 아주 약간의 먼지라도 들어가면 불량 섹터를 비롯한 골칫거리를 양산하게 된다. 먼지 하나가 플래터에 앉을 때마다 수백 MB에서 수 GB가 날아간다. 또 플래터가 긁히면 거기서 먼지가 지속적으로 추가 생산돼서 물리적 불량 섹터가 기하급수적으로 늘어난다.[20] HDD가 작동할 때 헤드와 플래터의 간격은 5 nm. DNA 2가닥 굵기밖에 안 된다. 최신형일수록 이 비행 높이는 더 낮으므로 아예 열어볼 생각을 말자. 1990년대 하드 디스크들이 50 마이크로미터 정도로 머리카락 굵기의 절반 가량 되었던 것에 비하면 그 틈이 매우 좁아진 것으로 즉 그만큼 기술이 더 발전하고 정밀해졌다는 것. 이 영상의 비유에 따르면 비행기가 1mm의 높이로 날면서 25초에 한번 지구를 도는 수준의 정밀도라고 한다. 이 때문에 하드 디스크의 헤드는 전원이 꺼지면 플래터 위에 착륙하면서 플래터를 긁어버리게 되는데, 이렇게 되지 않도록 헤드를 안전한 영역으로 옮겨주는 명령이 파킹이다. 자세한 내용은 문서 참조.
예전에는 수십 MB, 수백 MB 용량이 쓰였다. 그러나 요즘 HDD는 데이터 밀도가 높은 기계적으로 대단히 민감한 정밀기기이다. 반도체의 수십 nm 공정이 대단하다 하지만 이쪽도 최근 들어서는 나노미터 단위로 기계 장치를 극도로 정밀하게 제어해야 하는지라 반도체만큼 빡세면 빡세지 덜하지 않다. 뚜껑을 고정하는 볼트가 조이는 힘과 컴퓨터 케이스에 나사를 조여서 고정하는 힘조차도 약간의 차이에 의해 전체 프레임의 비틀림에 영향을 주어 결과적으로 플래터 회전과 헤드 위치에 영향을 주게 된다. 이러한 힘은 같은 회사의 HDD라고 하더라도 모델별로 다를 수 있으며, 아무런 전문 공구나 측정 장비가 없는 일반인은 뚜껑을 열 수는 있어도, 원 상태로 조일 수가 없다. 얼마만큼의 힘으로 조여야 하는지 알아냈다고 쳐도 특수 장비가 있어야만 정확한 힘 조절이 가능하다. 위 동영상에서는 특정 토크로 나사를 조일 수 있는 특수 드라이버를 사용했다. 따라서 계속 사용해야 하는 HDD라면 절대로 분해하지 말아야 한다.
다만 뚜껑을 열어도 HDD가 바로 고장나지는 않는다. HDD가 작동하는 모습을 꼭 보고 싶다면 버리는 HDD 뜯어서 전원 연결하고 한번 관찰해보자. 보통 1-2일 정도는 작동하지만, 불량 섹터가 폭발적으로 늘어나므로 정상적인 사용은 불가능하다. 부팅 두어번 하면 인식 불능이 될 것이다. 그리고 이렇게 하면 HDD 복구가 거의 불가능해지므로 진짜 버릴 녀석을 써야 한다. 하드디스크 복구 업체에서 만약 하드디스크를 분해해야만 한다면 따로 마련된 먼지 하나도 없는 클린룸에서 작업한다.
여담으로 Western Digital에서 HDD 윗판의 일부를 투명 폴리로 만든 랩터 X를 출시하기도 했었다. 이 하드디스크는 평상 상태에서도 HDD의 동작 상황을 직접 육안으로 확인할 수 있었으나, 150 GB이라는 적은 저장용량에 큰 소음, 그리고 34만원이라는 굉장히 비싼 가격[21] 때문에 2012년에 단종되었다.
4. 하드 디스크 드라이브의 구성 요소
일반인이 알면 좋을 만한 용어로는 속도에 직결된 인터페이스, 버퍼 용량, RPM 정도이다. 그래도 HDD의 내부가 어떻게 구성되어 있는지 대충이라도 알아야 왜 인터페이스, 버퍼 용량, RPM으로 속도가 좌우되는지를 이해할 수 있으므로 대략적인 구성 요소를 먼저 보고 스펙을 확인하는 것이 좋다.그 외에 HDD 제원 문서에는 평균 탐색 시간이라든지 버스트 전송 속도라든지 이런 게 추가로 적혀 있는데, HDD 업체 수가 몇 안 돼서 그런 것들은 다 대동소이하므로 크게 차이가 벌어지는 것들만 살펴보면 된다.
4.1. 파워 커넥터 (Power Connector)
HDD를 동작하기 위해 전원을 공급받기 위한 커넥터. 전원 커넥터에 대한 자세한 정보는 단자/전원 문서 참조.과거 PATA 시절에는 지금도 전원 공급 장치에 주렁 주렁 달린 몰렉스 커넥터라고도 부르는 4핀 파워 커넥터를 이용했으나, SATA부터 ㄱ자형의 15핀으로 변경되었다.
SATA Rev 3.3 규격부터 PWDIS(Power Disable) 기능이 추가되었는데, 2016년 이후 출시되는 3.5인치 외장 HDD를 비롯한 대용량 제품에 적용되었다. 파워 서플라이가 해당 기능을 지원하지 않으면 HDD 전원이 켜지지 않고, 이 경우 MOLEX→SATA 컨버터를 사용하거나, HDD 전원 단자의 접점을 캡톤 테이프 등으로 절연한다.
4.2. 데이터 커넥터 (Data Connector)
데이터를 교환하기 위한 연결 통로로, 데이터 입출력의 물리적인 규격이기도 하다. 데이터 커넥터에 대한 자세한 정보는 단자/데이터 입출력 문서 참조.PATA 규격에는 20×2 배열의 길쭉한 40핀 단자를 이용했으나, SATA 규격부터 ㄱ자형의 7핀으로 변경되었다.
4.2.1. 인터페이스 (Interface)
데이터를 교환하기 위한 논리적인 규격으로, 과거에는 PATA(서버는 SCSI)를 이용했으나 지금은 대부분이 SATA(서버는 SAS)를 이용한다. 따라서 HDD가 SATA Revision 2.0인가 SATA Revision 3.0인가 정도만 확인하면 된다. 초기 SATA 규격이 최대 1.5 Gbps 전송 속도까지 지원하고 세대가 올라가면 이전 세대의 2배가 된다. 따라서 SATA Revision 2.0의 최대 전송 속도는 3.0 Gbps, SATA Revision 3.0의 최대 전송 속도는 6.0 Gbps.2004년 인텔 915 칩셋이 탑재된 메인보드 중에 사우스브리지가 ICH6R이 탑재된 제품부터 AHCI(Advanced Host Controller Interface)를 지원하여 HDD도 USB 메모리처럼 핫 플러깅 기능을 사용할 수 있게 되었다. 2009년 P55 칩셋이 탑재된 메인보드부터 기본적으로 지원한다.
물론 고성능 SSD가 아닌 한 실제로 저 속도로 읽고 쓰지는 않는다. 인터페이스 규격은 어디까지나 이론적인 최대 전송 속도 규격일 뿐, 읽기 및 쓰기 작업시 무조건 인터페이스 규격에 있는 성능을 보장한다는 뜻이 아니다. 실제로 SATA Revision 3.0 지원 HDD의 대부분은 SATA Revision 2.0에 해당하는 최대 속도조차 도달하지 못한다.
4.3. 점퍼 (Jumper)
2개의 홈이 파인 조그마한 점퍼들의 배열을 통해 드라이브를 설정하는 단자이다. 대체로 n×2 배열로 구성되어 있으며, 제조사 및 모델마다 핀 개수에 차이가 있다. PATA 드라이브 점퍼의 필수 기능은 마스터(master), 슬레이브(slave), 케이블 셀렉트(CS)[22] 선택이며, SCSI 드라이브라면 SCSI ID 선택이 필수 기능이다. 여러 대의 HDD를 장착해서 사용하려면 반드시 이 작업을 거쳐야 했다. 점퍼 지정하는 것도 귀찮은 일인데 제조사마다 점퍼 배열이 달라서 헷갈리는 사람들이 많았다. 이거 때문에 HDD 인식이 안 되어서 부팅도 못 하고 끙끙 앓은 조립 초보자들이 부지기수였을 정도.[23] SATA 규격부터는 장치 식별을 위한 점퍼가 필요하지 않게 되어서 여러 대의 HDD 사용이 편리해졌다.여기에 더해서 점퍼로는 HDD 식별 외에도 다른 기능을 설정할 수 있었다. 용량 인식 문제가 존재했던 시기에는 드라이브의 최대 용량을 구형 BIOS나 OS가 인식할 수 있는 최대 용량으로 제한시키는 점퍼 설정이 있었다. SCSI HDD라면 SCSI 고유 기능을 켜고 끄는 것이 가능했다. SATA 보급 초기에는 일부 칩셋에서 SATA2 HDD 사용 시 불안정 등으로 인하여 SATA1로 제한하는 설정이 있었고, 4K 섹터 HDD가 최초로 등장했을 때에는 섹터 크기나 정렬을 조정하는 기능을 점퍼로 설정할 수 있었다. 그래서 SATA 드라이브에도 점퍼 핀이 달려 있을 수도 있지만 특수한 하드웨어가 아니라면 점퍼 설정을 변경할 필요는 없어졌다.
4.4. 버퍼 (Buffer)
HDD가 원체 느린 장치이기에 속도 차이로 인한 병목 현상을 완화하기 위해 인터페이스와 HDD 사이에 있는 일종의 완충용 메모리로, DDR 계열의 SDRAM이 사용된다.SSD에도 초저가가 아닌 이상 캐시 겸 버퍼 기능이 있는 DDR 계열 SDRAM이 붙어 있으며, CPU와 메인 메모리 사이에 캐시 메모리가 있는 것과 비슷해 보이지만 캐시와 버퍼는 엄연히 다른 역할과 목적을 지니고 있다.
그러나 하드 디스크 버퍼 용량에 돈을 투자하는 것은 어리석은 짓이다. 개인이 사용하는 미디어 센터나 조회수 적은 개인용 웹 서버 등에서는 그다지 차이가 나지 않기 때문이다. 그리고 주로 버퍼가 많은 하드 디스크는 SMR 방식 하드 디스크인 경우가 많고 이런 경우 성능이 크게 떨어지는 경우가 많다. 예를 들어, 1, 2 TB 정도의 제품인데도 버퍼가 64 MB보다 높다면 의심할 필요가 있다.
4.5. 플래터 (Platter)
데이터가 실제로 기록되는 원판으로, 하나의 플래터당 두 개의 헤드(앞면과 뒷면)가 붙는다. 간혹 플래터의 한 면만 쓸 때도 있다. 시게이트에서 나오는 슬림형 HDD는 플래터가 한 장이고 보통은 한 HDD에 2장에서 3장 들어간다. 플래터의 숫자가 많을수록 동시에 읽고 쓸 수 있는 헤드의 숫자가 늘어나므로 연속 읽기에는 약간 강해질 수 있지만 액추에이터의 부담이 늘어나므로(무거워지니까!)탐색 성능에서는 손해를 본다. 다만 플래터의 개수가 줄어든 만큼 플래터의 집적도가 올라가는 데에서 생기는 성능 상 이익도 있다. 플래터 재료 자체는 3.5인치는 알루미늄 합금, 2.5인치는 유리를 사용하며 표면은 매우 매끈매끈하다. 우리가 사용하는 거울 보다도 훨씬 매끈한데 어느 정도냐면 플래터의 크기를 인천공항 만하게 확대해도 편평도가 활주로 수준이다. -HDD에 있는 플래터의 논리적인 단위로는 트랙, 섹터, 실린더가 있다. 줄여서 C/H/S 라고도 부른다. 옛날 바이오스(인텔 80486 시리즈 쓰던 시절)에는 위의 실린더/트랙/섹터 값이 HDD 라벨에 표기가 되어 있었고 컴퓨터에 HDD 단 이후 바이오스 Setup 화면에서 저 값을 일일이 써 넣어야 했다. 그러나 어느 시점부터 이 C/H/S 값은 실제값이 아니게 됐다. 자세한 것은 이 문서 용량 인식 문제 문단에 기술하였다. 요즘은 BIOS 규격이 개선되고 LBA 기능이 탄생하면서 자동 인식 기능이 생겨 알아서 잡아주게 되었다. 현대 HDD는 C가 수십만 이상, H가 2~10 정도(플래터 수×2)이고 S는 그때그때 다르다. 요새는 핫스왑 기능으로 켜놓은 상태에서 장착해도 자동 인식할 수 있게 됐다.
4.5.1. 트랙 (Track)
HDD의 플래터 표면에서 회전축을 중심으로 데이터가 기록되는 동심원. CD-DA는 1개의 나선형 트랙을 사용하는데 반해서 HDD는 여러 개의 트랙을 가지고 있다.4.5.2. 섹터 (Sector)
트랙을 일정한 크기로 구분한 부분. 정보 기록의 단위. 아직도 수많은 교과서(심지어 대학 교재 마저!)에서 섹터는 트랙을 일정한 '각도'로 분할한다고 적혀 있는데 이것은 플로피디스크나 레이저디스크 및 대략 1980년대 중반 정도까지 생산된 초창기 HDD에서나 쓰이던 방식이므로 심각한 오류이다. 현대 HDD는 가변 섹터 구조라서 바깥쪽의 트랙일수록 섹터 수가 많다. 데이터의 기록 밀도가 일정하다면 플래터의 바깥쪽으로 갈수록 반지름이 커져서 더욱 많은 데이터를 기록할 수 있다. 그 증거로 HDD 벤치마크 프로그램을 보면 전송률 그래프가 계단 모양으로 나타나는 것을 볼 수 있다. 계단 한 칸 떨어질 때마다 트랙 당 섹터 수가 한 단계 내려간 것이다. 하나의 섹터는 보통 512바이트를 기록할 수 있으나, 2010년대를 기점으로 대용량 HDD는 섹터당 4096바이트를 기록한다.섹터는 HDD의 최소 기록 단위로, 이 안에는 파일을 단 1개만 저장할 수 있다. 512바이트짜리 섹터 하나에 10바이트짜리 아주 작은 텍스트 파일을 저장했는데 용량 남는다고 거기다 다른 파일을 담을 수는 없다는 뜻이다. 이렇게 되면 남은 502바이트는 그냥 버려진다. 파일이 섹터 용량을 넘을 때 그 넘어간 용량만큼 다른 섹터에 저장하고 마지막 부분까지 저장하고 용량이 남아도 그 부분은 그냥 버려진다. 윈도우의 파일 속성 창에서 볼 수 있는 디스크 할당 크기와 파일의 실제 크기가 차이 나는 이유이기도 하다.
4.5.2.1. 단편화 (Fragmentation)
파일을 섹터에 저장할 때는 연속해서 저장하는 것이 원칙이지만, 이게 불가능할 때는 다른 곳으로 자리를 옮겨서 저장한다. 새로 포맷한 HDD는 이런 일이 별로 없지만, 중간에 파일을 삭제하고 저장하는 과정을 많이 겪은 HDD는 파일이 HDD 여기저기에 나뉘어 저장되는 사태가 벌어진다. 이것을 단편화라고 한다. 단편화가 심해지면 파일을 읽거나 저장할 때 헤드가 HDD 여기저기를 이동해야 하기에 탐색 시간이 늘어나고 HDD 성능 저하로 고스란히 이어진다. 따라서 단편화를 최소화하고자 파일을 쭉 정리해 줄 필요가 생기는데 이 기능이 바로 디스크 조각 모음이다.4.5.2.2. 섹터당 512바이트 VS. 4096바이트
2010년쯤까지만 해도 한 섹터당 바이트 수(클러스터)는 512바이트였다. 하지만 섹터 당 바이트 숫자가 작으면 대용량 HDD를 만들 때 공간 효율성이나 입출력 속도 등에서 불리하기 때문에 대략 TB급 HDD가 시장에 나올 무렵인 2010년부터 웨스턴 디지털 주도하에 어드밴스드 포맷이라는 이름으로 섹터당 4,096바이트를 가지는 일명 4K 섹터 HDD가 등장하였다. 그런데 메인보드 BIOS가 이걸 인식하지 못하는 문제가 있었기 때문에 HDD에서 자신의 섹터 크기가 512라고 속이는 방식으로 동작했으나, 메인보드 펌웨어가 UEFI로 전환되는 것이 경향이었으므로 큰 문제는 없었다.4K 섹터 HDD들은 포맷 및 파티셔닝을 할 때 특히 주의해서 해야 하는데, 섹터 정렬이 제대로 되어야 정상적인 성능을 발휘하기 때문이다. 따라서 기존 HDD를 포맷하는 식으로 대충 해대면 섹터 정렬이 되지 않아 성능이 심각하게 저하되는 문제가 발생한다. 윈도우 비스타 이후 버전이나, OS X 에서 포맷시 4K 정렬을 자동으로 수행하며, 리눅스도 GNU fdisk 2.17 이상이나 parted를 사용한다면 4K 정렬을 자동으로 수행한다. 윈도우 XP는 4K 섹터를 지원하지 않지만 시게이트 HDD를 사용하는 경우에는 펌웨어 단계에서 자동으로 섹터 정렬을 수행하고, 웨스턴 디지털의 HDD는 제조사 홈페이지에서 전용 섹터 정렬 프로그램을 다운받아 실행함으로서 해결이 가능하다.
2017년 12월 현재까지는 기업(서버)용에 한해서 512n(512 native, 즉 기존 HDD와 동일한 물리적 512바이트 섹터)/512e(512 emulation, 물리적으로는 4K 섹터이고 장치 외부로는 512바이트인 것처럼 에뮬레이션)/4Kn(4K native)이 공존한다. 실제로 시게이트의 ST6000NM0235처럼 6 TB 용량에 512바이트 섹터를 가진 물건이 있다. 그나마도 호환성을 이유로 상당 기간 BIOS를 고집하던 서버용 보드들에 UEFI가 탑재되고 RAID 확장 카드들이 4Kn을 제대로 지원하게 되면서 차츰 512n은 사라지고 있는 추세이긴 하다. 기업용이 아닌 현재 생산되고 있는 거의 모든 일반용 HDD는 512e 방식 4K 섹터 HDD라고 봐도 무방하다.
4.5.3. 실린더 (Cylinder)
플래터가 여러 장일 때 서로 다른 면에 있는 동일 트랙들의 모임. 다른 풀이로는 R/W 헤드가 어느 한 시점에 동시에 접근하는 트랙들의 모임이기도 하다. 보통 이 수는 한 면의 트랙 수와 같다. 일반으로 HDD의 모든 헤드는 하나의 액추에이터에 묶여 동시에 움직이기에 실린더라는 용어를 사용하는 것이다.4.6. 스핀들 모터 (Spindle Motor)
플래터를 회전시키는 모터. 3상 브러시리스 모터가 이용된다.4.6.1. RPM
속도에 있어서 중요한 지표이다. 이게 높은 HDD가 탐색에 걸리는 회전 시간이 빠르고(버퍼-IO 컨트롤러 사이 전송 속도와는 무관하다) 최대 읽기/쓰기 속도도 빨라진다. 데스크탑 HDD는 7200rpm(초당 120바퀴)이 많이 사용되고 웨스턴 디지털의 그린 제품군과 일부 블루 제품군은 이보다 낮은 회전수로 돌거나 가변 rpm을 사용하기도 한다. 노트북 컴퓨터용 2.5인치 HDD 대부분은 5400rpm이고 노트북 컴퓨터용 7200rpm HDD도 있다.[24] 서버용과 하이엔드 데스크탑 컴퓨터용 HDD는 10,000rpm과 15,000rpm도 있다. 이 쪽은 1000=1K로 줄여 10K, 15Krpm이라고 쓰기도 한다. 고 rpm HDD는 3.5인치 HDD에 들어가는 플래터를 사용할 때 모터의 발열과 원심력을 감당하기 어렵기에 2.5인치 HDD에 들어가는 작은 크기의 플래터를 주로 사용한다.고급 데스크탑 컴퓨터용 고 rpm HDD는 웨스턴 디지털의 랩터 시리즈가 유명했다. 랩터가 처음 나올 때만 해도 일반 7200rpm HDD의 탐색 시간에 불만인 매니아들을 달래 줄 만한 물건이 아예 없었다. 엠트론의 32 GB 1,000,000원짜리 SSD조차 랩터 초기 출시 몇 년 뒤에 일어난 일이고 그때는 기껏해야 DRAM에 배터리 연결해서 저장 장치로 속이는, 그것도 DDR1 시대 물건이라 4 GB가 최대 용량인 i-RAM 같은 물건 밖에 없었으나 SSD가 빠르게 발전하면서 고성능 HDD의 가성비를 뛰어넘기 시작했고 랩터 시리즈도 투명 껍데기를 장착한 랩터 X 150 GB 모델과 고용량 모델이 출시되었다.[25]
서버용 고 rpm HDD는 데스크탑 컴퓨터용 IDE/SATA 규격보다 안정성을 더 고려한 SCSI/SAS 방식으로 출시되고 메인보드에 컨트롤러가 내장되는 IDE/SATA와는 달리 별도의 컨트롤러가 필요하다. 속도 자체는 데스크탑 컴퓨터용과 큰 차이가 없기에 HDD만 서버용으로 교체한다고 해서 효과를 보기는 어렵다. 컴퓨터 속도를 전반적으로 빠르게 하는 저렴한 방법은 ① RAM의 용량을 확인한 다음 작업에 따라서 8 GB에서 16 GB 정도로 증설하는 것이고, ② 랜덤 액세스 성능을 높이기 위해 고 rpm HDD를 구매하는 방법이 있었다.[26]
4.7. 액추에이터 어셈블리 (Actuator Assembly)
플래터에 담겨진 데이터를 읽거나 쓰기 위한 장치로 크게 서보 모터와 암, 헤드 등으로 나뉘어 있다.4.7.1. 암 (Arm)
플래터의 특정 트랙, 섹터에 접근할 수 있도록 팔처럼 연결된 부분. 일반적으로 플래터의 개수의 2배 만큼 구성되어 있다.[27]4.7.2. 헤드 (Head)
데이터를 읽거나 쓰는 장치이다. 액추에이터 암과 마찬가지로 플래터에서 수 나노미터 정도 위에 떠 있다. 이게 어느 정도이냐면 팬텀기가 지상 3cm 상공을 나는 것과 비슷하다고 보면 된다. 헤드가 얼마나 정교하냐에 따라 HDD의 기록 밀도가 증가하므로 헤드 기술은 중요하다. 거대 자기저항이니 터널 자기저항이니 하는 신기술이 이 헤드에 적용되어 있는데 어려운 얘기 걷어내고 좀 몸에 와닿는 표현을 쓰자면, 저 헤드의 읽고 쓰는 메커니즘은 이미 한참 전에 양자 레벨에 돌입했다! 하긴 요즘에 양자 레벨로 안 돌입한 컴퓨터 부품이 있겠냐마는...더불어 순간 충격 발생 시에 견딜 수 있는 수치가 G로 표시되는데 대기 중 200G에서 300G, 이용 중 50G에서 100G 정도로 표시된다. 노트북 컴퓨터 등 이동 기기에 쓰이는 모델은 충격에 조금 더 강하다. 300G라 하면 꽤 커 보이지만, 실제로 300G는 HDD가 금속이나 돌을 위시한 비탄력성 물체의 대략 3cm 위에서 떨어졌을 때 생기는 충격이다. 심하면 세워 놓은 상태에서 쓰러져도 고장 나는 때가 있다. 그냥 떨어져도 안전한 상황 따위는 없다고 생각하고 조심하고 또 조심하자. 노트북용 HDD는 중력가속도를 감지해서 이게 노트북이 떨어지는 상황이라고 인식하면 헤드를 자동으로 파킹해서 잠가 버리는 묘수를 부리지만 믿을 만한 수준은 아니다. 이 때문인지 울트라북과 태블릿 컴퓨터, 그리고 NVMe를 위시한 SSD의 발전으로 휴대용 제품에서는 HDD가 아예 탑재되지 않는 제품 위주로 시장이 옮겨지고 있다.
헤드를 자세하게 더 분석해보면, 액츄에이터 암이랑 헤드가 연결되는 부분에는 크기가 매우 작은 피에조 엑츄에이터가 장착되어 있어 헤드를 매우 미세하게 움직여 트랙을 탐색할 수 있도록 도와준다. 즉, 엑츄에이터 암이 대략적인 위치로 헤드를 이동시키고 피에조 엑츄에이터가 정확한 트랙을 읽도록 헤드를 미세하게 움직이는 것이다. 참고로, 하드디스크의 플래터에는 서보 트랙이라는 별도의 트랙이 있는데, 이 트랙을 이용하여 헤드의 위치를 파악한다. 즉 일종의 엔코더로 작동하며, 서보 트랙은 공장에서 별도의 장비로 새겨지기 때문에 생산이 끝나면 수정될 수 없으며, 서보 트랙이 손상될 경우 하드디스크가 치명적인 손상을 받았다고 봐야한다.
4.7.3. 탐색 시간 (Seek Time)
헤드와 플래터가 데이터를 읽고 쓰려는 트랙(정확히는 실린더)에 정확히 정렬하는 데까지 걸리는 시간을 가리킨다. 플래터 회전 시간은 5400rpm으로 회전한다면 최대 10ms 까지도 소요될 수 있지만 그렇다고 어쩔 수도 없으니 보통 무시된다. HDD의 헤드는 네오디뮴 자석으로 구동되는 보이스 코일 액추에이터로 움직이는데, 쉽게 말해 스피커를 구동하게 하는 그 부품을 좀 개량한 것이다. HDD에서 가장 느린 부품이 이 액추에이터다. 헤드를 움직이는 것은 곧 헤드가 달린 팔을 물리적으로 움직이는 것이니 아무리 빨라도 수 kHz 정도가 한계일 수밖에 없다. 시간으로 환산하면 1ms에서 10ms 정도로, 평균으로 따지면 최고속 HDD는 최저 5ms 정도가 나온다. 이게 요즘 나오는 최신식 HDD의 제원이다. 그나마 액추에이터로 헤드를 구동하는 장치 중에서는 HDD가 넘사벽으로 빠른 거지만(CD의 액추에이터가 100ms 내외의 아주 저속으로 움직인다.) 메모리 반도체의 작동 속도가 최소 마이크로초~나노초 단위라는 걸 생각해 보자. CPU는 피코초 단위로 동작한다.이 탐색 시간은 HDD의 앞쪽(바로 아래서 설명할 플래터의 바깥쪽)에서 가장 빠르고 뒤쪽(플래터의 안쪽)으로 갈수록 느려진다. 이것은 헤드가 할 일이 없을 때는 플래터 바깥쪽에서 대기하기 때문이다. 탐색 시간만 보면 중간에서 대기하는 게 가장 좋을지도 모르겠지만, 이런저런 만일의 사태 때문에 헤드가 플래터를 긁어 버리는 데 대한 답이 안 나오기에, 이것을 대비에 헤드를 플래터가 없는 바깥으로 빼기 쉽게 하고자 이런 구조가 정착된 것이다. 또한 뒤쪽으로 갈수록 속도 자체도 느려지는데, 각속도는 플래터의 안쪽이든 바깥쪽이든 같지만 안쪽으로 갈수록 선속도가 느려지기 때문이다. 그 때문에 HDD밖에 없던 시절 컴덕 사이트들에서는 성능에 민감한 데이터들을 어떻게든 그나마 빠른 앞쪽에 몰아주려는 갖은 방법과 이것을 오해한 여러 낭설이 나돌았다. 유료 디스크 조각 모음의 경우 자주 쓰는 데이터들을 분석해 앞쪽으로 재배치해 주는 고급 모드들을 홍보하기도 했고, 파티션을 나누거나 특정한 RAID 컨트롤러의 기능을 이용해 앞부분에 중요한 데이터가 갇히도록 확실히 처리하는 앞자르기가 행해지기도 했는데 심하면 그 일부만 쓰고 나머지 용량은 버리는 식의 극단적인 앞자르기가 당연한 것처럼 퍼지기도 했다. 원리를 잘 생각해 보면, 뒷부분을 써도 상관은 없다. 뒷부분을 자주 쓰는 만큼 느려져서 문제지만, 자주 쓸 필요가 없는 단순 장기 보관용 자료라면 앞자르기 본연의 목표인 성능에도 영향이 없다. SSD가 보급된 이후로는 다들 시들해졌지만.[28]
5. 용량 인식 문제
RAM/주소할당 문제와 마찬가지로 HDD에서도 이런 문제가 그 동안 많이 나타났다.===# 파티션당 32 MiB 이상 인식 불가 문제 #===
1980년대 중반에 있었던 문제다. 당시 IBM PC 호환기종의 운영체제였던 MS-DOS 2.x~3.x대 버전은 HDD의 파티션 테이블당 32 MB까지만 인식한다. 이 제한은 초창기 MS-DOS 버전 2.00부터 3.30까지에서 관리하는 디스크의 섹터 수로 16비트를 사용했기 때문에, 파티션 테이블당 섹터를 최대 65,536개까지만 인식할 수 있기 때문이다. 이 경우 (210×(26-1))(섹터)×512(바이트/섹터) = 33,030,144바이트로 약 32 MiB가 나온다. 이 문제는 1988년에 나온 MS-DOS 4.0에서 섹터 수를 32비트로 관리하게 되면서 해결되었다. 실제로 MS-DOS 버전 3.31부터 해결했지만 컴팩에만 납품한 MS-DOS이기 때문에 일반적으로 구경하기 어려웠다. 섹터 수를 32비트로 관리하게 되면서 이론적인 최대 용량은 (226×(26-1))(섹터)×512(바이트/섹터) = 2,164,663,517,184바이트로 약 2 TB가 나온다. 그러나 당시 FAT 파일 시스템에서는 실질적으로는 섹터 단위가 아닌 몇 개의 섹터를 묶은 클러스터 단위로 입출력을 수행했고, 클러스터 수는 16비트를 사용했으며 클러스터의 최대 크기는 32KB였기 때문에 최대 용량은 (216-12)(클러스터)×32(킬로바이트/클러스터) = 2,147,090,432바이트로 약 2 GB였다.
당시 일반 사용자들은 별로 와닿지 못한 문제였는데, 개인용 컴퓨터에서 HDD가 대중화 된 것은 1990년대 초반이기 때문이다. 이미 저 문제가 해결되고도 남았던 때였고, 보급된 HDD의 용량도 20 MB 내외였다. 2 GB는 그야말로 꿈같았던 때였다. 단 이 시기에 40~60 MB 용량의 HDD를 장착했다면 이 문제 때문에 파티션 테이블을 2개 나눠서 썼던 사람들도 소수 있었다. 당시 PC를 사면 번들되는 MS-DOS 버전은 이 문제가 남아 있는 3.X 버전이 일반적이었기 때문이다. 물론 이 때는 이미 MS-DOS 4.0이 나온 뒤라 운영 체제를 업그레이드하면 해결되었다.
===# 528 MB, 2.1GB, 8.4 GB 이상 하드 디스크 드라이브 인식 불가 문제 #===
1990년대 초중반에 있었던 문제이다. 앞절에서도 나왔지만 오래전 PC BIOS들은 HDD의 실린더, 트랙, 섹터값을 직접 입력하게 되어 있었는데 당시 BIOS의 최댓값은 1024 실린더, 256 헤드, 63 섹터였다[29][30]. 그런데 1986년에 만들어진 IDE 규격은 4096 실린더, 16 헤드, 63 섹터가 한계치였다. 여기서 문제가 발생하는데, 실린더, 헤드, 섹터값이 두 규격 중 작은 쪽으로만 인식될 수밖에 없어서 실질적인 최댓값은 1024 실린더, 16 헤드, 63 섹터였고 당시 섹터당 512 바이트였기 때문에 528 MB(504 MiB)가 한계치가 된다.
이 문제는 처음에 하드 디스크 제조사들이 CHS 변수 변환(CHS Parameter Translation)을 통해 해결했다. BIOS 규격으로는 최대 1024 실린더×256 헤드×63 섹터×512(바이트/섹터)≒8.4 GB까지 인식할 수 있었기 때문에, BIOS가 인식할 수 있는 가상의 실린더, 헤드, 섹터 주소로 접근할 수 있도록 만들었고(Logical CHS Parameter) 이를 하드 디스크 드라이브의 컨트롤러와 펌웨어가 IDE 규격의 실제 하드 디스크의 실린더, 헤드, 섹터 주소로 변환하는 것이다.(Physical CHS Parameter) 이를 CHS 변수 변환이라고 한다. 이 때부터 BIOS에서 하드디스크 정보를 입력할 때 실제로는 말이 안 되는 수치가 적히기 시작했다.
그리고 1992년 IBM과 마이크로소프트가 BIOS 규격을 개정해 근본적인 문제를 해결했다. 이를 INT 13h extension이라 부르며, 호환 BIOS를 만드는 피닉스 테크놀로지는 BIOS 확장 디스크 드라이브 서비스(BIOS Enhanced Disk Drive Services)라 불렀다. 주 내용은 28비트 LBA(Logical Block Addressing)를 도입한 것이다. SCSI에서 먼저 사용되었던 기법으로 소프트웨어가 BIOS를 통해 LBA의 추상화된 주소로 접근하면, BIOS와 하드 디스크 드라이브의 컨트롤러, 펌웨어가 실제 실린더, 헤드, 섹터로 변환해 접근하는 것이다. 이 때 주소를 28비트까지 지정할 수 있었다. 65536 실린더는 16비트, 16 헤드는 4비트, 255 섹터는 8비트로 추상화한 것이다. 그러므로 (216×24×(28-1))(섹터)×512(바이트/섹터)=136,902,082,560 바이트로 약 137GB(128 GiB)까지 용량의 하드 디스크 드라이브를 인식할 수 있었다. LBA 기능은 ATA 규격 이전인 IDE 규격부터 22비트 LBA를 지원했지만 BIOS 규격이 이를 지원하지 못했다.
또한 중간에 2.1GB 이상 인식 문제도 있었으나, 이는 BIOS 버그로 밝혀져 1996년부터 대대적으로 패치 업데이트를 배포한 이력이 있다. 실린더값을 4095를 초과하는 값을 입력하지 못했던 것이 원인이었다. 이는 초창기 IDE 규격의 22비트 LBA와 연관이 있다.
===# 파티션당 2 GB 이상 인식 불가 문제 #===
그러나 1990년대 중반에 HDD의 용량이 1 GB를 돌파하며 문제가 되기 시작했다. HDD 용량이 가파르게 상승하기 시작하면서 얼마 안 있으면 FAT의 최대 용량 제한인 2 GB에 다다르는 것은 시간 문제였기 때문이다. 그래서 마이크로소프트에서는 FAT를 확장한 새로운 파일 시스템인 FAT32를 들고 나왔다. 클러스터 번호를 32비트로 확장하고 클러스터 크기를 512바이트에서 최대 64 KB까지 지원하기 때문에 이론적으로는 16 TB까지 지원이 가능하다. 그러나 아래에 서술한 마스터 부트 레코드(MBR)의 한계와 그에 따른 클러스터 용량의 한계 때문에 파티션은 2 TB까지가 한계이다. 윈도우 95 OSR2와 윈도우 98에서 지원하기 시작했지만, 기존 FAT16과 호환성이 없기 때문에 마이크로소프트는 FAT16을 FAT32로 변환해주는 도구 프로그램을 같이 배포했다.
NTFS 파일 시스템을 사용할 수 있는 윈도우 XP 이후 FAT32 지원은 점차 축소되었다. XP부터는 32 GB 이상의 FAT32 파티션을 운영 체제 자체적으로는 포맷할 수 없으며[31], 윈도우 비스타 이후 운영 체제는 강화된 보안과 NTFS의 고급 기능 때문에 FAT32로 포맷한 파티션에 설치할 수 없으며 윈도우 8부터는 꼼수[32]도 막혔다. 이런 마이크로소프트의 정책으로 HDD의 파일 시스템은 FAT에서 NTFS로 자연스럽게 넘어갔다. 휴대용 기기와 메모리 카드에서 FAT32를 쓰는 사람도 있지만, FAT32의 파일 크기 제한인 4 GB를 뛰어넘는 동영상 및 음악 파일이 보급되기 시작하면서 exFAT 등 다른 파일 시스템이 점차 도입되고 있다.
===# 137 GB 이상 하드 디스크 드라이브 인식 불가 문제 #===
2000년대 초반에 있었던 문제로, 이때까지만 해도 HDD의 인터페이스 규격인 ATA는 28비트 LBA를 사용했다. 이게 처음 나온 것은 1994년으로, 이때는 HDD 용량이 1 GB 미만이 주류였기 때문에 문제가 없었다. 그러나 이후 기술 발전으로 HDD 용량이 가파르게 상승하기 시작했고, 2001년 6월 27일 맥스터가 137 GB 제한을 돌파할 수 있는 차세대 ATA 인터페이스를 정식으로 공개하면서 이 문제가 대두되었다.
28비트 LBA는 앞에서 설명했듯 216×24×(28-1)=267,386,880개의 섹터를 지원하는데, 이 당시 섹터 하나의 크기는 512바이트였다. 267,386,880 섹터×512 (바이트/섹터) = 136,902,082,560 바이트, 즉 약 137 GB(128 GiB)가 최대 용량이 되는 것이다. 이 때문에 이 이상의 용량을 가진 HDD를 연결할 경우 137 GB 이상의 용량은 인식이 안 되는 문제가 생기기 시작했다.
결국 2002년 ATA/ATAPI-6으로 표준을 업데이트하면서 48비트 LBA를 사용, 제한 용량을 128 PB로 올리면서 이 문제는 해결되었다. 28비트 LBA 규격에서 발생한 문제이기에 하드웨어와 소프트웨어가 모두 지원해야 해결되었다. 하드웨어는 ATA/ATAPI-6 지원 메인보드로 교체해야 했고, 운영 체제는 업데이트를 통해 해결되었다. 대표적으로 2002년에 배포된 윈도우 2000 서비스 팩 3와 윈도우 XP 서비스팩 1에서 ATA/ATAPI-6 지원이 들어가며 이 문제에서 자유로워졌다. 그러나 사양을 마음대로 업그레이드할 수 없는 임베디드 시스템의 경우 2010년대까지도 이 문제를 안고 가는 경우가 존재했다. 대표적인 사례가 바로 MSCF.
그러나 MBR은 주소 공간을 최대 32비트밖에 사용할 수 없었고, 48비트 LBA도 32비트까지밖에 사용하지 않았다. 이 때는 HDD 용량이 몇 백 기가대에서 놀고 있었기 때문에 문제가 안 됐지만, 약 10년 후 용량이 테라 단위로 올라가면서 문제가 되기 시작했다. 자세한 것은 바로 아래 문단 참조.
5.1. 2.2 TB 이상 하드 디스크 드라이브 인식 불가 문제
큰 문제 없이 어물쩍 넘어간 문제이긴 한데, 2010년 10월 3 TB 하드 디스크 드라이브가 막 나왔을 시절엔 32비트 PC에서 메모리 4 GB 한계처럼 하드 디스크 드라이브도 마스터 부트 레코드(Master boot record, MBR) 파티션 테이블이 32비트 섹터만 관리할 수 있었던 관계로 232(섹터)×512 (바이트/섹터) = 2,199,023,255,552바이트, 약 2.2 TB 이상의 하드 디스크 드라이브를 인식할 수 없다. 파티션을 나눠도 마찬가지이다.파티션 테이블을 마스터 부트 레코드가 아닌 GPT(GUID Partition Table) 방식으로 만들어 해결할 수 있다. 윈도우 XP 64비트 서비스 팩 1 이후 또는 윈도우 비스타 이후(32비트, 64비트 상관없음.)의 운영 체제에서 지원한다. 부팅용으로 사용하기 위해서는 64비트 운영 체제를 사용하고 메인보드 설정을 UEFI 모드로 설정해 부팅해야 한다. UEFI 메인보드가 아닌 경우 여기에서 참고해 사용할 수 있다. 하지만 SSD가 널리 보급되어 운영 체제 드라이브의 용량은 128 GB 전후로[33] 쪼그라들었고,[34] 윈도우 XP는 더이상 사용을 권하지 않아 위 문제는 2010년 4분기 즈음 큰맘 먹고 3 TB HDD를 구매한 얼리 어답터들만 겪고 유야무야 지나가 버렸다.
또한 구형 외장 HDD 케이스에 최신 3~4 TB HDD를 꽂았을 때 컨트롤러의 문제로 약 746.51 GB의 용량만 인식되기도 한다. 고용량 HDD를 성능이 중요하지 않다고 생각해 데이터 저장용으로 구형 외장 HDD 케이스에 넣었다가 이런 문제를 겪은 경우가 있다. 외장 HDD에서 용량이 제대로 인식이 되지 않는다면, 3 TB 이상의 용량을 지원하는 새 외장 HDD 케이스를 사거나, HDD 제조업체에서 제공하는 유틸리티 프로그램을 이용해야 한다.
인식도 되고 정상적으로 3 TB 이상으로 파티션도 잡히지만 2.2 TB 이상 기록하면 raw 에러가 발생하면서 아예 먹통이 되는 문제도 있다. raw 에러 발생시 데이터는 전부 사라진게 아니니 복구할 수 있지만 오래 걸린다고 한다. 이 문제는 인텔 RST 드라이버를 10.1 이상으로 업데이트하면 발생하지 않는다고 한다. 장치 관리자 → IDE ATA/ATAPI 컨트롤러로 들어가서 드라이버 버전을 확인할 수 있다. AMD 메인보드에서는 딱히 이런 문제가 없는 것 같지만 꼭 메인보드 드라이버를 최신으로 업데이트하자.
5.2. 차후 문제
SSD에도 적용되는 내용이다.- 파티션당 8 PB 이상 인식 불가 문제: 주로 윈도우에서 사용되는 NTFS의 최대 파티션 크기는 8 PB이다.
- 파티션당 128 PB 이상 인식 불가 문제: 윈도우뿐 아니라 맥, 리눅스, 안드로이드에서도 잘 지원하는 exFAT의 최대 파티션 크기는 128 PB이다.
- 1 EB 이상 HDD 인식 불가 문제: 현재 HDD의 인터페이스 규격인 ATA는 48비트 LBA를 사용한다. 48비트 LBA는 248개의 섹터를 지원하는데, 섹터 하나의 크기가 4KB라면 248 x 4 KB = 250 KB = 1 EB가 최대 용량이 된다. SSD의 경우 NVMe로 인터페이스가 점진적으로 이행되고 있는 단계이기 때문에 SATA SSD에만 해당되는 문제이다.
- GPT 파티션의 64 ZB 초과 HDD 인식 불가 문제: 섹터 하나의 크기가 4KB인 경우 264(섹터) x 4 (킬로바이트/섹터) = 64 ZB까지만 지원한다.
6. 하드 디스크 드라이브의 종류
6.1. 크기별 종류
HDD는 인치 단위(미국 단위계)로 크기를 분류해 놨지만 사실 전혀 맞지 않는다. 자로 재 보기만 해도 금방 알 수 있는데 3.5인치 폼 팩터의 HDD를 가로, 세로, 대각선 그 어느 방향에서 재도 3.5인치가 아니다. 그 이유는 이 숫자가 원래 HDD의 크기를 나타내는 숫자가 아니라 플로피 디스크 내부의 자기 필름 디스크 지름을 나타내는 숫자였기 때문이다. 이것이 플로피 디스크 드라이브의 경우에도 8인치/5.25인치/3.5인치 등으로 규격이 구분되었고 드라이브의 크기가 정해지면서 데스크탑용 케이스의 확장 랙 규격이 5.25인치와 3.5인치로 규격화되고, 그 규격에 맞게 HDD를 만들다 보니 3.5인치용 랙 규격에 맞는 HDD를 줄여서 3.5인치 HDD라고 부르게 된 것.- 8인치: 과거 특수 분야의 일부만 사용한 규격. 1980년대 말까지 사용했고, 당시 5.25인치의 10배 정도의 용량을 가졌다.
- 5.25인치: 과거 데스크탑용 모델. 1980년대에서는 다 이걸 사용했다.[35] 1990년대에 나온 퀀텀 빅풋 라인업이 아마 이 크기의 마지막일 것이다. 이것도 3.5인치가 이미 대세가 된 시점에서 회전 속도가 빠르다는 장점을 내세워 나온 퀀텀의 일종의 외도에 가까운 일이었다. 이건 일반용이고 기업용 제품의 경우 1996년에 단일 드라이브에 46 GB의 용량을 구현한 시게이트의 ST446452W가 마지막 모델일 것이고 당시 일반용 HDD의 용량이 2~4 GB선에 머물러 있을 때라 고용량을 구현하기 위해 크기를 키운 것이었다.[36]
- 3.5인치: 사실상 표준. 데스크탑용 내장/외장형 HDD는 보통 이 크기를 사용한다.[37] 가격 대비 성능과 속도가 좋다. 2023년 3월 기준으로 SMR 방식은 26TB, CMR 방식은 22TB까지 나왔다.
- 2.5인치: 외장 HDD나 노트북용 하드 디스크로 많은 비율을 차지하며 하드 디스크와 같이 쓰이는 저장 장치인 SSD 중에서 SATA 방식을 사용하는 SSD의 상당수가 이 크기이다. 물론 2.5인치를 3.5인치 슬롯에서도 사용할 수 있는 가이드는 SSD의 등장으로 구하기가 쉬워졌다. 외장 HDD의 경우 코트 주머니 정도면 넣을 수 있고 용량도 상당히 커서 애용된다. 2023년 현재는 단일 HDD로 헬륨 충전과 SMR 기술을 통해 5TB 용량까지 나왔다. PMR은 3TB까지가 최고 용량이다. 외장 HDD로는 유전원 USB이기만 하면 별도의 전원 공급 장치 없이 작동 가능하다. 일부 USB 포트에서는 전력 공급이 부족하여 제대로 작동하지 않거나 고장 나는 경우가 있지만 이 문제는 HDD의 전력 소모가 개선되면서 줄어들고 있다. 의외로 서버용 HDD 규격으로도 많이 쓰인다. 1U 높이 서버 케이스에도 3.5인치 HDD와 핫스왑 베이를 달 수 있기는 하지만, 2.5인치 HDD를 사용하면 같은 공간에 더 많은 HDD를 달 수 있다.(= 더 작은 단위로 모듈화가 가능하다. ) 그 외에도 서버에 사용되는 10000rpm, 15000rpm 등 고성능 HDD는 플래터 크기가 작은 것이 더 유리하다. 단 서버용 2.5인치 HDD는 같은 SATA 인터페이스를 사용한다고 하더라도 노트북용 HDD (보통 7mm/9mm)에 비해서 두께가 더 두껍기 때문에(15mm 등), 노트북용 HDD를 서버에 다는 것은 가능하나 그 반대는 대부분 불가능하다.[38] 3.5인치에 비해 상대적으로 충격에 강하고 저전력이라는 장점 때문에 데스크탑용으로도 쓰이는 경우도 종종 있다. 물론 HDD가 SSD보다 속도가 느리고 물리적 충격에 약하기 때문에 하드 디스크 대신에 SSD를 사용하는 제품이 많이 증가했다.
- 1.8인치: 아이팟 클래식, PMP, 소형 노트북 HDD 등 이곳저곳 널리 사용되었었다. 1.8인치 HDD는 320 GB 용량까지 나오고 단종되었다. 그리고 전원 규격 문제는 그나마 규격이 정해져 있었던 2.5인치까지의 HDD와는 다르게 제조사에 따라서 호스트와 연결하는 규격이 달랐다. IDE 시절에는 2.5인치 HDD의 연결부를 그대로 사용한 규격과 CF, ZIF 규격이 있었다. CF 규격은 CompactFlash 카드와 전기적으로 동일하지만, 일반 CF 슬롯에는 HDD 설계 상 안 들어가므로 핀 배열만 CF인 셈. ZIF(Zero Insertion Force) 규격은 CF 규격의 두꺼운 단자 부분을 리본 케이블로 대체한 것이다. 당연히 이 세 가지 규격은 서로 호환되지 않았다. IDE 인터페이스를 그대로 썼기 때문에 ATA/100급 최대 전송 속도를 가졌고, 낮은 소비 전력을 위해 4200rpm이 거의 대부분이었다. 플래터 크기가 작아 회전수에 비해 성능도 많이 떨어졌다. 낮은 전송률을 만회하기 위해서 버퍼 메모리는 당시로서는 높은 2~8 MB 정도가 달려 나왔다. SATA 시대로 오면서 5200rpm에 μSATA 규격을 이용한 HDD도 있었다. 노트북 ODD에 쓰는 mini SATA 및 SSD에서 쓰는 mSATA와는 단자 모양이 다른 규격이다.
이 규격 HDD가 살아 있었던 시기의 장점은 2.5인치 하드 디스크 드라이브에 비해 소비 전력과 크기, 플래시 메모리에 비해 용량 대비 가격이다. 2.5인치 HDD는 5V를 쓰고 1.8인치는 3.3V를 쓰고, 전류 소모도 후자가 더 적었다. 외장 HDD로 쓴다면 2.5인치 HDD에 비해 USB 포트를 가리는 특성은 거의 없다. 2000년대 초반의 플래시 메모리는 지금보다 훨씬 비쌌기 때문에, 비록 희귀성 때문에 2.5인치나 3.5인치 HDD에 비하면 비싸지만 플래시 메모리에 비해서는 상대적으로 쌌다. 덕분에 대용량 PMP 및 iPod 클래식 1세대부터 7세대까지 전 세대에서 사용하였다. iPod 1세대는 5 GB로 MP3 파일 1000개를 넣을 수 있음을 광고했으며 단종되기 직전의 7세대(그래봐야 2007년부터 사실상 변화가 없던 것)는 160 GB의 용량을 자랑했다.(다른 HDD를 장착하면 240 GB까지 가능했다.)
그러나 플래시 메모리가 발전하면서 낮은 내구도와 큰 크기, 용량 문제가 불거지면서 HDD를 사용하는 제품이 단종되었다. PMP도 현재는 플래시 메모리 기반이며, iPod 클래식도 2014년에 단종되었다. 물론 이전에 출시된 다른 1.8인치 HDD MP3 플레이어는 더 일찍 단종되었다. 2015년 현재 나오는 디지털 오디오 플레이어들은 microSD 카드를 사용하고, 고급 기종에서는 microSD 슬롯을 두 개 지원하기도 한다. 느린 쓰기 속도에 비해 읽기 속도는 상대적으로 빠른 편이며, 1.8인치 HDD보다 훨씬 작고 물리적 충격에 강하다.
현재 1.8인치 CF/ZIF 타입의 HDD는 더 이상 신품으로 구할 수 없고, 돌아다니고 있는 재고는 중고품이다. 새 제품을 굳이 구해야 한다면 알리익스프레스와 같은 중국 등지에서 직구하는 방법 뿐이다. 내구성이나 성능을 믿기 어렵다면 ZIF to mPCIe 같은 어댑터나, ZIF 타입으로 나오는 SSD(리뷰안테크 Z230 64 GB 등)로 교체해야 한다. 물론 CF나 2.5인치 인터페이스를 쓴다면 거기에 맞는 물건을 구해야 한다. - 1.3인치: UMPC나 구형 PMP 일부 모델에서 사용했다. 1인치보다는 플래터 크기가 커서 용량은 40 GB까지 나왔다. 0.85인치와 더불어 보기 힘든 규격이다.
- 1인치: Microdrive. 최대 12 GB 용량까지 나오고 단종되었다. 현재 마이크로드라이브는 존재 의의가 거의 상실된 상태이며 대부분의 영역에서 플래시 메모리로 대체되었다. 대표적인 예시로 아이팟 미니는 아이팟 클래식(당시는 그냥 아이팟. 2005년 당시 아이팟 터치는 없었다)의 소형화 모델로 나왔지만 소형이라기엔 크고 두꺼운 크기로 1년만에 아이팟 나노로 대체되며 단종 되었다. 그리고 USB 메모리의 용량이 작던 시절에 초소형 외장하드로 쓰인 적도 있다.
- 0.85인치: 대용량 피처폰 일부 모델에 사용되었다. 크기는 CF 카드보다 작은 SD 카드 정도의 크기였다. 크기 때문에 용량은 8 GB가 최대였다.
6.2. 트랙 구성 방식 기준별 종류
- CMR (Conventional Magnetic Recording)
전통적인 트랙 구성 방식으로, 트랙들이 독립적으로 구성되어 있고 쓰기 작업할 때 트랙간 데이터 오염을 방지하기 위해 이웃 트랙과 띄워놓는다. 그만큼 읽기 쓰기가 자유롭기 때문에 읽기 쓰기가 빈번한 용도에 가장 적합한 트랙 구성 방식이기도 하다. 하지만 SMR 방식과 비교해서 상대적으로 기록 밀도가 떨어지는 것이 단점. 시간이 갈수록 SSD가 가성비가 저렴해지고 성능으로 치고 올라오자 하드디스크는 용량 대비 가격을 장점으로 내세우면서[39] 대용량으로 나아가는 추세인데, 후술할 SMR 방식이 성능 문제와는 별개로 기록 효율이 높다보니 CMR 방식의 하드 디스크 제품이 점점 줄어들고 있다.[40]
- SMR (Shingled Magnetic Recording)
2013년 9월, 시게이트의 발표를 통해 알려진 기술. 각각의 트랙이 기와처럼 겹쳐서 구성된 방식으로, 하드 디스크의 읽기 헤드와 쓰기 헤드의 정밀도 차이에 착안한 것이다. 읽기 헤드는 쓰기 헤드보다 더 정교하게 자기 패턴을 읽을 수 있기 때문에 플래터의 트랙 밀도를 쓰기 헤드의 쓰기 정밀도보다 더 조밀하게 만들어서 기록한다. 기왓장처럼 구성된 트랙 특성상 데이터도 기왓장처럼 겹쳐서 기록하기 때문에 무작위 쓰기 속도가 매우 느리고 진동에 취약하다. 4개의 트랙을 겹쳐 놓았다고 하면 트랙 1번의 데이터를 수정하려면 2, 3, 4번 트랙의 데이터를 버퍼에 임시로 저장해뒀다가 1, 2, 3, 4 순으로 다시 써야 하기 때문이다. 4개의 트랙을 쓰기 위해선 플래터가 최소 4회전을 해야 하므로[41] 무작위 쓰기 작업시 발생하는 지연 시간은 극복이 어렵다. CCTV 같이 연속 쓰기 작업이 많은 경우에서는 적당하지만 무작위 쓰기 작업이 많은 미디어 스토리지나 데이터베이스 시스템에서는 사용하기 곤란하다. 그리고 기록 도중 정전이 발생하면 파티션 전체가 박살나서 데이터 전체를 못 쓰게 되었다는 이야기도 있으니 여러모로 가정용으로 적합한 물건은 아니다. 굳이 용도를 찾아보자면 가정용 CCTV 녹화장치에 끼워넣는 것 정도?
면적당 기록 효율이 좋다는 점을 제외하면 퇴보라고 봐도 될 정도로 결점뿐인 방식이지만, 하드 디스크 회사들은 용량 대비 단가 문제로 고용량 하드 디스크들에 이 방식(혹은 유사한 적층식 방식)을 주류로 사용하기 시작했다. 문제는 제조사에서 이 기록 방식의 느린 무작위 쓰기 속도와 기록 시 불안정성 때문에 소비자들이 꺼리는 것을 인지한 것인지 제품의 기록 방식을 따로 표기하지 않거나, 심지어는 같은 용량의 같은 제품군임에도 CMR 제품과 SMR 제품을 섞어 판매하고 있다. 이 때문에 이러한 하드 디스크 상품 질문 답변 게시판을 보면 구매자들이 기록 방식을 물어보는 글을 숱하게 볼 수 있으며, 대부분은 판매자 측에서 답변해 주지만, 일부의 경우는 판매자(유통사)조차도 모르는 황당한 사례가 나오기도 했다.
사실 기록 효율이 좋아 용량 대비 단가가 싸다고는 하지만, 정작 제조사측에서는 CMR 제품과 섞어 팔거나 같은 가격으로 파는 등 소비자 입장에서는 매력적인 제품이 아니었기에[42] 컴퓨터 마니아들은 누구도 원하지 않는 방식이었다. 컴퓨터 커뮤니티에 가면 SMR에 대해 까는 글밖에 없을 정도. 하지만 대다수의 일반인들은 가격과 용량만 보고 혹하기 때문인지 제조사들은 소비자의 반발에도 불구하고 이 방식을 꿋꿋히 밀었고 2020년대 들어 3.5형 하드디스크는 1TB이상 8 TB 이하의 하드는 거의 SMR이 주류가 된 상태이며 2.5형 드라이브는 서버용을 제외하면 전부 SMR을 사용하고 있는 상태다. NAS나 서버 용도 같은 특수한 용도로 나오는 건 아직도 CMR이 주류지만 가격이 비싸다.
콜드 스토리지로 사용하는데 있어서도 문제가 있는데 백업을 디스크 단위로 하는 경우 단순 지속 쓰기만 이루어 져도 순간순간 쓰기 속도가 심각하게 저하되는 문제도 있다 보니 CMR 방식에 비해 백업 시간이 현저하게 증가한다는 부차적인 문제도 있다. SMR 드라이브들 쓰기 초반에는 CMR 방식처럼 기록한 후 유휴 시간대에 SMR 방식으로 재기록하는 방법을 사용하나 백업과 같이 지속적인 쓰기 작업이 이루어 지는 경우 일정 용량에 도달하는 순간부터 쓰기 성능이 급격하게 저하된다.
쓰기 뿐만 아니라 읽기 또한 문제가 있는데 rsync나 robocopy등을 사용해서 드라이브 단위로 복사하는 경우 운영 체제가 파일에 접근한 시간을 메타데이터에 기록하게 되고 디스크의 쓰기 버퍼가 이 메타데이터로 가득 차게 되면 디스크에 이 값이 쓰여져야 하기 때문에 대상 디스크가 SSD나 CMR 방식이어도 속도가 저하되기도 한다. 이를 방지하기 위해 운영 체제에서 별도로 디스크를 읽기 전용으로 마운트를 해야 하는 등 여러모로 번거로운 점이 많다.
SMR이 아닌 방식을 가리켜 PMR(Perpendicular Magnetic Recording)이라 표기하기도 하는데, SMR을 이용하는 하드 디스크 또한 모두 PMR을 이용하기 때문에 정확한 표현은 아니다. 일부 쇼핑몰에서는 CMR이라고 표기하기도 하지만 데이터 기록 방식에 의한 용어가 아닌 트랙 구성 방식에 의한 용어라서 이를 명확하게 구분하지 않은 채 애매하게 표현하거나 제조사에서 정보를 잘 주지 않는 경우도 있기 때문에 구입 전 잘 확인할 필요가 있다. PMR와 SMR의 차이, CMR과 SMR의 차이를 대강 이해하기 좋게 요약한 글.
6.3. 데이터 기록 방식 기준별 종류
- LMR (Longitudinal Magnetic Recording)
자성체의 자기 패턴이 수평 방향으로 정렬돼 기록하는 과거의 방식이다. 데이터 밀도가 낮아 용량이 적은 방식으로, 현재는 거의 사용하지 않는 방식이다.
- PMR (Perpendicular Magnetic Recording)
도시바에서 개발하여 2005년에 상용화된 기술이다. 1.8인치 HDD부터 도입되었고, 2006년 1월에 2.5인치, 2006년 4월에 들어서야 3.5인치 HDD에도 도입되었다.
데이터를 수직 방향으로 자기 기록하는 방식으로, 데이터 밀도가 높고, 수명이 길어 단가가 비싸고, 고용량이 가능한 방식이며, 테라바이트급 이상 용량을 가지는 모든 하드 디스크는 이 방식을 사용하고 있다. 단, 수직으로 기록하지만 다층 기록은 아니다. 기존 LMR 방식이 자석을 눕혀서 늘어놓는 방식이었다면 PMR에서는 세워서 늘어놓는 방식이라는 차이다.
- HAMR (Heat-Assisted Magnetic Recording)
데이터를 쓸 때 기록면을 가열한 뒤 기록하는 방식이다. 광자기 디스크와 같은 기술을 사용한다. 기존 자성체보다 더 자기 변화가 일어나기 어려운 자성 물질을 사용하며 이 자성체는 낮은 온도에서는 기록 헤드의 자기장으로는 자기 패턴 변화가 일어나지 않기에 기록 직전에 레이저 등으로 기록면을 가열하는 과정이 추가된다. 안정성이 더 높은 재료를 쓰기 때문에 더욱 고밀도화가 가능해지지만 안 그래도 발열이 높은 하드 디스크에 가열 기구를 덧붙이는 방식이라 기존보다 더 뜨겁고, 더 전기를 많이 소모하는 단점이 있다.
- MA (Multi-Actuator)
하드 디스크의 액추에이터를 2개 이상으로 늘려 각각의 헤드가 독립적으로 움직이는 방식. 그러나 이 방식은 RAID-0와 완전히 똑같기 때문에 단가와 고장률 면에서 전혀 경쟁이 안 되어 사장되었다. 이 기사를 보면 멀티액추에이터 방식을 시게이트에서 재발굴 해보려는 움직임이 있다.
- TDMR, BPM, HDMR, MAMR
미래에 실용화될지도 모르는 차세대 하드 디스크 저장방식들이다. 2025년 이후에 상용화될 것으로 보이며, 연구 중인 기술들이기 때문에 실용성과 경제성에 대해서는 아직 미지수이다. - TDMR (Two-Dimensional Magnetic Recording)
트랙의 폭을 보다 좁게 만들어 밀도를 높이는 방식이다. - BPMR (Bit-Patterned Media Recording)
자성체를 섬처럼 떨어진 모양으로 패턴화하여 비트간 간섭을 줄이고 밀도를 높이는 방식이다. - HDMR (Heated Dot Magnetic Recording)
BPMR과 HAMR을 결합한 것이다. 이상의 기술은 시게이트에서 주도하고 있다. - MAMR (Microwave-Assisted Magnetic Recording)
웨스턴 디지털이 연구 중인 기록 방식으로, 시게이트의 HAMR 방식이 열 때문에 신뢰성에 문제가 발생한다고 보아 스핀 토크 발진기(Spin torque oscillator)를 이용한 MAMR을 제시하였다.
6.4. 용도별 종류
"*"표시는 비즈니스 / 엔터프라이즈 제품군6.4.1. 일반 데스크탑 / 모바일용
일반적인 전천후 HDD. 모바일용 2.5인치 HDD도 이 분류에 속한다...기 보다는 아래의 타 용도로 쓰지 않는 편이다. 단 24/7 가동이 아닌 사용자가 잠잘 때 PC를 끈다(절전모드에 들어간다)는 전제를 두고 만든다. 한 때 성능 및 회전수(rpm) 등에 따라 "익스트림(12000rpm)/일반(7200rpm)/저전력(5400, 4800rpm) 제품군"으로 분류하기도 했으나 SSD 등장 이후에는 그놈이 그놈 취급을 받아버렸다. 물론 전혀 차이가 없는 것은 아니다. 고회전수일수록 고성능인 것은 사실. 순차읽기보다는 랜덤읽기에서 차이가 벌어진다. 뭘 사야할지 모르겠다면 그냥 널리 쓰이는 7200rpm(3.5인치 PC용)/5400rpm(2.5인치 모바일용) 제품을 구매하자.[43]- 웨스턴 디지털 Blue PC Hard Drive 시리즈
- 웨스턴 디지털 Black Performance Hard Drive 시리즈
- 시게이트 Desktop HDD 시리즈
- 시게이트 BarraCuda 시리즈
- 도시바 Desktop Hard Disk 시리즈
6.4.2. 서버 / NAS용
24시간 작동에 적합한 강한 내구성이 특징인 제품군. 다만 일반 서버와 NAS의 특성이 좀 갈리는데, 서버용은 속도가 매우 중요하므로 7200rpm은 기본에 10000~15000rpm 제품도 출시된 반면, NAS는 네트워크 속도보다 빠를 필요가 없으니 rpm 또한 5400rpm에서 5900rpm 정도로 낮추고 덕분에 저전력에 진동과 소음이 적은 제품이 많다. 물론 고성능 NAS를 대상으로 하는 7200rpm 제품도 있다. 보증 기간이 긴 것도 특징으로, 보통 서버용은 5년, NAS용은 3년이다. 또 다른 차별점으로는, 읽기/쓰기 오류 복구 제어(Error Recovery Control)와 관련해서 RAID 컨트롤러와의 충돌을 방지하기 위해 자체 오류 복구 제어 기능에 시간 제한이 걸려있다. 예로, 웨스턴 디지털의 NAS 및 기업용 제품들은 오류 발생시 자체 오류 복구 기능으로 7초간만 한정적으로 복구를 시도하고 실패 시에는 RAID 컨트롤러가 복구를 시도할 수 있도록 넘긴다.[44] 일반 데스크탑용 제품들은 이러한 기능이 비활성화된 채로 출시된다.- 웨스턴 디지털 Red NAS Hard Drive 시리즈
- 웨스턴 디지털 Red Plus NAS Hard Drive 시리즈 [45]
- 웨스턴 디지털 Red Pro NAS Hard Drive 시리즈*
- 웨스턴 디지털 Gold Datacenter Hard Drive 시리즈*
- 웨스턴 디지털 RE Datacenter Hard Drive 시리즈*
- 웨스턴 디지털 UltraStar 시리즈*[46]
- 시게이트 NAS HDD 시리즈
- 시게이트 IronWolf 시리즈
- 시게이트 IronWolf Pro 시리즈
- 시게이트 Enterprise Capacity HDD 시리즈*
- 시게이트 EXOS 시리즈
- 도시바 Cloud & NAS Hard Disk 시리즈
6.4.3. CCTV / 비디오용
연속적인 기록에 최적화 되어 있는 제품군. 24시간 작동을 보장하는 것을 넘어 지속적으로 데이터를 쓰기 덕분에 쉴 틈이 없다. 대신 헤드가 랜덤으로 자주 움직일 필요나 조각 모음 할 필요가 없는 것이 특징이다. 사건이 없으면 데이터를 읽을 일조차 없을 수도 있다. 기록하는 데이터도 고용량의 동영상 파일이므로 섹터를 큼직큼직하게 배분할 여지도 높으면서도 용량 낭비도 적을 수 있어 같은 기술에 고용량화에 유리한 점이 있다. 데이터가 이 파일 저파일 동시다발적으로 기록되는 것이 아니므로 트랙을 조밀하게 붙여 집적도를 높여주는 SMR 같은 신기술을 적용할 가능성도 높은 편. 영상 데이터는 압축하면 용량이 그리 큰 편은 아니어서 속도가 아주 중요한 것은 아니며 24시간 도는 이상 전력 소모도 무시할 수 없으므로 NAS 제품군과 같이 고 RPM 제품은 아니다. 7200rpm도 있지만 5400rpm에서 5900rpm 사이의 제품이 많다.- 웨스턴 디지털 Purple Surveillance Hard Drive 시리즈
- 웨스턴 디지털 Purple NV Surveillance Hard Drive 시리즈*
- HGST CinemaStar 시리즈
- 시게이트 Surveillance HDD 시리즈
- 시게이트 Video HDD 시리즈
- 시게이트 SkyHawk 시리즈
- 시게이트 SkyHawk AI 시리즈
6.4.4. SSHD
HDD에 플래시 메모리를 조금 붙여 놓고, 자주 사용하는 작은 크기의 파일을 속도가 빠른 플래시 메모리에 캐싱해서 더 빨리 구동한다는 개념이다. 그러나 사용자가 캐시의 동작에 관해 컨트롤할 수 없고 HDD 컨트롤러가 스스로 판단하여 넣는다. 플래시 메모리에 들어간 일부 파일 외에는 당연히 HDD에서 읽으니 속도가 HDD와 큰 차이가 나기는 힘들지만 써보면 차이가 나긴 난다.2021년 현재는 당연히 SSD + HDD가 훨씬 나은 구성이지만, 과거 <SSD+HDD>는 삼성전자 120기가 SSD + 1 TB HDD 12만, <FireCuda>는 단일 2 TB가 12만(2017년 기준)이던 당시에는 가격 대비 용량은 그럭저럭 좋은 대안이었다. 그러나 당시에도 적절한 가격 대비 용량과 가격 대비 성능을 갖춘 적절한 하이브리드 드라이브지만 최고는 될 수 없는 안타까운 출신이었다. 그래도 SSD + HDD로 해서 따로 작업하기 힘든 사람과 드라이브 할당을 1개, 즉 C만 두고 쓰는 유저들은 사용하곤 했다.
관련 제품으로는 시게이트 FireCuda 시리즈가 유일하다. 그러나 이 또한 국내에서 단종 수순에 들어감에 따라 재고 물량만 남아
6.4.5. 외장 하드 디스크 드라이브
본체 밖에서도 연결이 가능한 하드 디스크. 외장 HDD 참조. 하드 디스크를 외장 HDD로 만드는 장비 또한 해당 문서 참조.7. 중고 하드 디스크 드라이브 판매, 구매 시 유의사항
7.1. 판매 시
여기서는 기존에 쓰던 HDD가 내장된 장치를 판매하는 것도 포함된다.포맷 정도로는 민감한 파일이나 개인 정보가 누출될 수 있다. 실제로 용산 전자 상가에서 구한 중고 HDD를 간단한 프로그램으로 상당 부분 복구한 내용이 방송에 나오기도 했다. 무료 소거 프로그램을 사용해서 랜덤으로 한 번만 덮어도 사실상 안전하다. 소거 프로그램을 구할 수 없다면 고화질 영화 파일로 꽉 채우고 포맷해도 된다.
중고 HDD 안에 불법 데이터가 있을 경우 새 소유자가 불이익 받기 싫으면 삭제해야 한다.[47]
컴퓨터 판매 시 HDD를 제외하고 판매하는 경우도 있지만, 이 경우 구입자들이 안 산다는 문제가 있다. 구입자가 하드를 교체하려면 귀찮기 때문이다. 이 경우 다른 사람에게 중고 하드를 사서 끼워 판매하는 방법도 있다.
7.2. 구매 시
중고 HDD는 데이터 백업, 소장, 비상용 목적으로 사용해서는 안 된다. 이런 목적이라면 반드시 새 HDD로 구입하는 것이 좋다.다른 HDD로 갈아타기 위해 일시적으로 중고 HDD를 사용할 예정이거나 얻어서 공짜로 쓰는 정도라면 중요한 데이터는 다른 새 HDD에 백업하여 보관하는 게 좋다.
막 굴릴 용도로 중고 HDD를 쓰는 것이라면 별 문제는 없다. 예를 들자면, P2P나 토렌트를 막 굴릴 HDD로 쓴다거나, 혹은 대량의 임시 파일이 발생하는 전문 작업을 하는데 그 자잘한 임시 파일들의 빈번한 읽기 쓰기 작업에 소장용 HDD나 혹은 작업 경로의 SSD 수명을 단축시키고 싶지 않은 경우 캐시파일 임시 처리용 HDD로 쓴다거나, 혹은 데이터를 이동시켜야 하는데 마땅한 외장 HDD가 없어서 데이터 이동시에 사용할 일회용 HDD 등.
하지만 이런 경우에도 중고 HDD를 돈 주고 사는 것은 이득이 아닐 가능성이 높다. 벤치마크 프로그램으로 진단되는 불량은 새발의 피다. 아끼려고 중고를 구입했다가 안전성이 떨어져서 데이터를 날리는 것보다 새 HDD를 구비해서 사용하는 것이 몇십배 이득이라는 것이다. 특히 사용기간이 2년 이상 경과된 중고 HDD를 사는 것은 돈 낭비가 될 확률이 높다. 새 것의 1/3 이하의 가치밖에 없다.
중고 장터를 보면 미개봉 하드라면서 파는 경우가 많은데 십중팔구 Refurbished나 Recertified라고 적혀 있는 리퍼비시 HDD이다. 고장난 HDD를 수입사나 제조사에서 리퍼 HDD로 바꿔 왔는데 본인이 쓰기에는 찝찝한지 리퍼비시라는 말은 쏙 빼놓고 그대로 내다파는 경우가 매우 많다. 리퍼 후 미사용일 경우 혹은 원래 그 리퍼 하드가 리퍼 전 단순변심 혹은 주문착오로 반품되었던 거의 새 하드였던 경우 큰 문제는 없겠지만, 사기 제품도 만만찮게 많으므로 되도록이면 돈 몇분 더 내고 완전 새 하드를 사는 것이 좋다.
만약 500 GB/1 TB 2.5인치 HDD를 중고로 사야 할 생각이라면 가능하면 PS4나 PS4 Pro에서 빼낸 제품으로 살 것을 권한다. PS4/PS4 Pro에 들어가는 HDD는 고품질의 HGST 제품이다. 용량 문제 또는 SSD로 교체 등으로 구입 즉시 또는 수일 내에 교체하는 경우가 많기 때문에 사용시간이 짧은 제품이 나올 확률이 높다. PS4 구입 즉시 교체한 거라면 사실상 새 제품이나 다름없다. Xbox One 시리즈의 경우 저장장치 교체가 어려워 교체된 HDD의 물량도 적고 제조사도 초기형은 삼성, 후기형은 시게이트라 PS4에 비해 큰 메리트가 없다. 요즘은 콘솔의 세대가 교체되어 8세대 콘솔 저장장치 교체를 많이 하지도 않고 1 TB의 용량도 딱히 크지 않아 일부러 찾을 필요까지는 없다.[48] 일단 2015년이후의 대부분의 노트북들은 SATA 베이 자체가 없는 제품들이 많다는 것이 가장 걸림돌이다.
사들인 HDD는 chkdsk 등의 명령어나 관련 유틸리티를 통해 정밀 검사하고, 소거 프로그램을 통해 와이핑을 해주는 것이 좋다. 와이핑을 하면 자동적으로 사실상 디스크 정밀 검사가 된다.
HDD는 관리, 보관, 소장 방법에 따라 수명이 연장되기도 하고 단축되기도 한다. 대규모 서버와 같은 고부하 환경에서는 최소 3년 정도, 개인용 환경에선 그보다 훨씬 오래 사용 가능하다. 개인 환경에선 포털사이트에 하드 수명을 검색하면 아주 드물게 하드 수명에 대한 글 몇개를 발견할 수 있는데 그 중 한 블로거는 20년이상 하드를 보관했다가 오랜만에 다시 꺼냈는데 멀쩡히 돌아간다고 증언한 글도 있었고 표본은 적지만 반영구적인 소장은 가능할 것으로 추측된다.
8. A/S
HDD가 고장났을 경우 제한적 보증이라 하여 보증 기간 내에서는 구매처 또는 제조처에서 신품으로 교환을 해 준다. HDD는 극도로 민감한 제품이라 실제로 고장난 부분을 확인하는 것 자체가 어려운 경우가 많으며 고치는 것이 돈이 더 들 수도 있고 고쳤다고 해서 품질도 보증할 수 없기 때문에 부분 수리를 하지 않고 아예 신품으로 준다. 단 교환 여부는 제조사 마음이기 때문에 고장 내용에 따라 거부할 수도 있다. 충격을 받은 흔적이 있거나 보드가 타거나 해서 겉보기에도 이상이 있거나 사용자의 실수가 명백해 보이는 경우는 거부될 가능성이 높으며 겉보기에 멀쩡해 보이더라도 자사 프로그램을 돌려서 통과하지 못하면 교환을 거부하기도 한다.보통 교환 기간은 제조사를 불문하고 일반용 HDD는 2년, NAS, CCTV 등 일반 서버 목적은 3년, 고부하/고강도 서버용은 5년으로 거의 통일된 상태다. 그 외 외장하드는 1~2년인 경우가 많다. 다만 제품 구성에 따라 차이가 있을 수 있으니 잘 확인하자.
또한 제품에 따라서는 무상 A/S 기간이 종료된 후에도 일정 기간동안 제조사에 RMA를 보내서 수리를 할 수 있는 경우가 있다. 제조사에서 정한 업체나 주소로 제품을 보내면 나중에 수리된 제품이 돌아올 것이다. 물론 신품이 오는 것은 아니고 리퍼브가 오지만 못 쓰는 제품 갖고 있는 것보다는 100배 낫지 않은가.
단 명심할 것은 어떤 기록 매체 제조사도 저장된 데이터를 책임져 주는 곳은 없다. 사진 필름이 불량이면 동량의 새 필름으로 교환해 줄 뿐 촬영된 내용을 보상하지는 않는 것과 같다. 백업이 중요한 이유이기도 하다. 만약 HDD가 고장났는데 그 안에 중요한 데이터가 저장되어 있다면 A/S를 맡기지 말고 먼저 HDD 복구 업체를 찾자. 일반적으로 A/S를 맡기면 고장 내용에 관계 없이 새 HDD로 교환해 주고 고장난 HDD는 폐기하는 경우가 대부분이기 때문에, 데이터는 영원히 어디론가 사라질 것이다.
하드 디스크는 현재 상태를 저장하는 SMART 데이터가 있는데, Backblaze에서 하루 6만개 이상의 하드에서 매일 SMART 데이터를 기록하다 보니 하드가 사망했을 때 며칠 전부터 어떤 전조가 SMART에 나타났는지를 통계 처리하여 발표하였다. # 가장 중요한 5가지는 Crystal Disk Info 프로그램에서 확인했을 때 05) 재할당된 섹터 수, BB) 회복 불가능 오류 보고 횟수, BC) 명령 타임아웃, C5) 보류 중인 섹터 수, C6) 회복 불가능 섹터 수라고 하며, 이 5가지 항목의 원시값이 0 이 아닌 값으로 올라가기 시작하면 하드 디스크의 사망에 가까워진다고 한다. (BB 및 BC 항목은 없는 하드가 많다.) 또 C5와 C6은 상관계수 0.808로서, 한 쪽이 문제가 생기면 다른 쪽도 문제가 생길 가능성이 매우 높다. 그 다음으로 중요한 값은 BD) 높은 플라이 쓰기인데, 이 값의 경우 1년에 1 정도 상승하는 게 보통이나 급격히 상승하는 경우(1주일에 50 상승을 예로 들었다) 사망에 가까워진다고 한다.
8.1. 데이터 복구 서비스
만약 HDD에 이상이 있는데 그 안에 있는 데이터를 살려야 한다면 복구 업체 말고는 답이 없다. 다행히 순수하게 논리적인 문제로 인한 것이었다면 파이널 데이터 같은 복구 프로그램을 이용해도 되겠지만 아무래도 복구 업체보단 복구율이 낮다. 무엇보다 물리적으로 이상이 생겼다면 일개 사용자가 직접 고치는 것은 거의 불가능할 뿐 아니라, 복구 프로그램을 돌리거나 하면 오히려 상태를 악화시킨다. 게다가 일반 사용자들은 어디가 문제인지 진단하기도 어렵다. 그러니까 컴퓨터 사용 중 본체를 쓰러뜨린다거나 해서 맛이 간 HDD는 복구 프로그램을 돌릴 생각도 하지 말고 그대로 복구업체로 들고가자. 전문가들은 일단 문제가 발생한 것을 확인한 이후에는 어떠한 작업도 하지 않을 것을, 심지어 전원조차도 넣지 않을 것을 권한다. 내부의 문제라면 전원을 넣는 것만으로도 문제가 악화될 수 있다.HDD 복구 비용은 매우 비싸다. 보통 HDD 가격의 몇 배씩 한다. 게다가 모든 데이터를 복구할 수 있다는 보장은 없다. 그나마 기판에 문제가 있을 때는 비교적 복구율이 높아서 운이 좋으면 100%의 데이터가 복구될 수도 있지만, 헤드나 플래터 등 내부의 부품에 문제가 있을 때는 복구율이 수직하강한다. 가장 높은 복구율이 80% 정도고 일반적으로는 이보다 복구율이 낮으며 아예 복구가 전혀 되지 않을 수도 있다. 실질적으로 복구율에 가장 영향을 끼치는 것은 플래터의 손상 상황으로, 다른 부품에 문제가 있어도 플래터만 무사하다면 복구율이 매우 높아진다. 문제는 다른 부품이 고장나면서 플래터를 손상시킬 가능성이 크다는 것으로, 하드 디스크 스틱션으로 헤드가 플래터에 붙거나 헤드에 문제가 있어서 플래터를 긁으면서 흔적을 남기거나 하면 데이터의 복구율이 크게 떨어진다. 긁힌 플래터에 있는 데이터는 거의 복구가 불가능할 가능성이 크며 아예 HDD 전체를 복구하지 못할 수도 있다.
다행히 침수 같은 일반적인 자연재해에 의한 고장은 오염된 상태 그대로 바로 가져온 경우에 한해 복구율이 높다. 물에 빠뜨렸다면 말리지 않고 젖은 상태 그대로 들고와야 하며, 흙범벅이 됐어도 대충 수건으로 겉만 닦고 바로 가져오는 게 현명하다.[49] 왜냐하면 클린룸을 갖춘 수준의 전문적인 복구 업체들은 그런 악조건의 HDD까지도 복구할 수 있기 때문이다.
떨어뜨려서 플래터가 박살난 경우라면 복구가 어렵다. 3.5인치 하드는 보통 알루미늄으로 플래터를 만들지만 2.5인치 하드는 디스크의 무게 등으로 유리로 만드는 경우가 많아서 깨질 수 있다. 물론 박살난 조각을 모아서 자기모멘트를 스캔하는 방법으로 복구할 수도 있긴 한데 비용도 막대할 뿐더러 일반인이 접근하기 힘들다.
국가 기관이나 전문적인 복구 업체에서는 반도체 업체에 버금가는 먼지없는 시설에서 뚜껑을 따고 플래터의 자기장 정보를 직접 읽어서 복구하기 때문에 몇 번 덮어 씌워진 정보도 살릴 수 있다. 이 때문에 보안이 중요한 기업/정부기관에서는 디가우저라고 불리는 자기장으로 수십~수백 번 긁는 장비를 사용하거나 소각하거나 물리적으로 파쇄한다. 두 가지 방법을 다 하는 경우도 있다. 큰 조각으로 파쇄하면 그 조각을 모아다가 읽을 수도 있기 때문에 그야말로 가루로 만들어 버린다.
HDD가 이상이 있는지 긴가민가 할 경우, 일단 무식하지만 육감을 이용하는 진단법으로 프리징이 느껴지는 순간 HDD에 청진기를 대보자(혹은 불편하지만 직접 귀를 갖다대도 된다). 쩔꺽거리거나 찌륵거리는 소리가 주기적으로 들린다면 디스크에 문제가 있을 가능성이 있다.
HDD에 이상이 생기면 소리는 아래와 같이 들린다. 이것은 "Click of death" 라는 현상으로, 헤드가 디스크를 읽지 못하여 헤드가 이상 작동하며 나는 소리이다.
그리고 일부 HDD는 자신에게 이상이 생기면 사이렌 비슷한 소리가 나서 이상을 알아챌 수도 있다. 스핀들 모터가 구동되지 않거나 HDD에 심각한 문제가 있을 경우. 다만 이런 사이렌 소리는 제조사가 일부러 넣는 것은 아니고 디스크의 제어 과정에서 발생하는 소리이다.
여기서 소리가 불규칙하거나 연속적으로 들리면 HDD 이상이 아니라 소프트웨어적으로 꼬였을 가능성이 더 높다. 하지만 이런 경우에는 소리로 고민할 필요가 없이 더 전문적인 방법을 사용하면 된다. 그건 바로 디스크 검사 유틸리티를 돌려보는 것이고 여기서 불량 섹터가 단 하나라도 발견되면 맛이 가고 있다는 증거이다. 설령 그렇지 않더라도 디스크 상태 확인 유틸리티에서 위험 신호 뜨면 정상적으로 작동하는 HDD라도 곧 사망하실 가능성이 높으니 즉시 교체대상이다. 또는 시스템 로그를 봐도 되는데 여기부터는 전문가의 영역이지만 일단 보면 정확한 시간과 날짜에 뭔일이 발생했는지 기록되어 있으므로 한눈에 이상을 파악할 수 있다. 보통 크리스탈 디스크 인포나 HD튠 같은 유틸리티를 사용하여 확인한다. 여기서 위험 신호가 뜨면 바로 교체하고 기존의 HDD는 디가우저 기계로 보내도록 하자.
HDD는 소모품이다. 사용 가능 횟수 및 사용가능기간이 상당해서 CPU나 램처럼 반영구적인 것으로 착각하는 경우가 많을 뿐. 그러므로 문제가 생길 조짐이 보이면 즉시 새것을 구입하는 편이 좋다. 당장 문제가 없더라도 좀 오래되었으면 교체하는 것도 좋다.
복구 업체를 이용할 경우 업체 선정도 중요하다. 인터넷에 보면 수많은 업체의 다양한 복구 사례를 볼 수 있지만 보통 실패 사례는 잘 올리지 않기 때문에 판단이 쉽지 않다. 업체들마다 기술력의 차이는 있지만 간접광고 문제가 있어 여기에 특정 업체를 추천할 수는 없으나, 일단 첫 번째 업체에서 복구에 실패할 경우 다른 업체에서도 복구 확률이 낮기 때문에 신중하게 선택하는 수밖에 없다. 무엇보다 사기꾼들도 있어서 싼 가격으로 유혹하지만 일단 제품을 맡기면 이런저런 핑계로 거액을 청구하고는 복구는 제대로 못 하는 경우도 있고(제대로 된 업체는 보통 후불이며 복구에 실패하면 복구 시도로 비용이 들었더라도 사용자에게 비용을 청구하지 않는다), 심지어 입금을 거부하면 HDD를 더욱 손상시켜 복구가 불가능하게 만드는 랜섬웨어 뺨치는 업체도 있다고 하니 이런 곳은 반드시 피해야 한다.
시게이트는 보증 기간 내 데이터 복구 서비스를 제공하는 HDD를 출시했다. 100% 보장은 아니나, 고장난 HDD를 맡기면 새 HDD로 교체해 주고, 그 후 고장난 HDD에서 데이터를 최대한 복구해, USB 또는 외장 HDD로 복구한 데이터를 제공하는 방식이다.[50]
8.1.1. 결론은 백업
데이터 손실을 막기 위해서는 평소에 중요한 데이터는 미리 잘 백업을 해두고, 이상의 기미가 조금이라도 보인다면 서둘러 내장 HDD나 외장 HDD를 1~2개 구입해서 빨리 소중한 자료들을 이동하는 것이 좋다. 대부분의 경우 HDD가 고장나기 전에 이상 징후가 온다. 프리징 현상이라든지, 부팅시에 디스크를 못읽다가 몇번 껐다 켜면 읽는다든지 하는 게 있으니, 이 현상이 좀 잦아진다면 중요한 데이터는 물리적으로 구분되는 다른 저장매체에 백업해둘 것. 다만 이전에 아무 전조 증상을 보이지 않았는데 갑자기 문제가 생겨 대비할 시간도 주지 않고 HDD가 죽는 경우도 있고, 이용 환경에 따라서는 이상 징후를 사용자가 체감할 수 없어 상태가 심각해지거나 죽은 이후에 알게 되는 경우도 있으니 역시 평상시에 약간 신경써서 대비해두는 것이 가장 쉽고 효율적이면서도 안전하다. HDD 자료 복구 비용은 매우 높으면서도 완벽한 성공을 보장할 수 없다. 따라서 그에 비하면 훨씬 저렴한 비용으로 내장이든 외장이든 HDD를 1~2개쯤 구입하여 사전에 중요한 자료들을 백업해두는 족이 훨씬 이득이다. 이는 장비 고장 뿐 아니라 바이러스와 랜섬웨어등에 대해서도 강력한 방어책이 된다.HDD 손상으로 잃어버린 데이터는 되찾지 못한다고 생각하라. 그게 속편하다. 가격이 비쌀 뿐 아니라 복구 기술이 크게 발전했다고는 하지만 손상된 파일들을 완벽하게 복구하지는 못하는 경우도 많다. 만약 그 복구가 '경찰 수사를 위한 증거 확보'등 특수한 목적을 위한 것이라면 자료의 일부라도 복구하는 것이 의미가 있을 수 있겠지만, 일반 사용자 레벨에서는 일부 복구는 큰 의미가 없을 가능성이 높다. 예를 들어, 일반 개인 사용자에게 가장 소중한 자료 중 하나인 가족사진 등을 생각해보자. 파일이 일부 깨져서 절반만 나온다거나, 이상하게 일그러진 사진은 되찾아봤자 가슴만 아플 뿐이다.[51]
따라서 백업은 쉽고 복구는 아주 어렵다는 것을 기억해 두면 쾌적한 컴퓨터 사용에 큰 도움이 된다. 가장 저렴하면서도 쉬운 방법중 하나는 외장 HDD를 구입하여 중요한 자료를 백업해 두는 것이다.[52] 이는 흔히 사용하는 USB 메모리 등에 파일을 복사하는 것과 전혀 다를 바가 없는 작업이므로 복잡하거나 어려울 것이 전혀 없다. (다만 일반적인 휴대용 USB 메모리보다 좀 더 큰 저장장치를 사용하는 것이 다를 뿐이다.) 그리고 만약 이보다 더 안전하고 튼튼한 백업을 원한다면, 백업 HDD를 두 개 준비해서 백업본도 두 개 만들면 된다. 만약 원본뿐 아니라 백업본 중 하나가 손상되더라도 남은 하나의 백업본이 남아있으니 자료를 보존할 수 있는 것이다. 이 백업본의 갯수를 늘릴수록 안전성은 기하급수적으로 높아지게 되고,[53] 더더욱 안전하게 보관하고 싶다면 여러개(예컨데 2개나 3개)의 백업 HDD 중에서 하나를 친구에게 맞기고 대신 나도 친구의 백업 HDD 하나를 맡아준다거나, 임대 금고 또는 직장등 자신이 개인적으로 사용할 수 있는 다른 공간에 놓아두면 된다. 이렇게 하면 자기 집이 천재지변을 당하는 것과 같은 대규모 재난이 일어나더라도 자료를 보존할 수 있다.
이런 수준까지 오면 '일반 개인 사용자 수준에서 저렇게까지 할 필요가 있나?' 싶을 정도로 오바스러워 보일수도 있다. 하지만 정말 소중하고 잃어버리고 싶지 않은 데이터가 있다면 저 정도는 평범한 일반인 기준에서도 그리 크지 않은 비용과 노력을 들여 할 수 있는 일이다. 위의 백업 방법중 제일 안전하다 못해 거의 편집증적으로 보이는 마지막 방법을 사용한다 해도 거기 드는 비용은 백업용 HDD를 2개나 3개 구입하는 비용+그중 하나를 다른 곳에 놓아두는 노력 정도에 불과하기 때문이다. 하지만 만약 백업을 하지 않았다가 HDD 손상으로 데이터를 잃어버린 후 복구하려 하면 저보다 훨씬 큰 비용과 노력을 들여도 성공이 불확실한 것이다.
또 외장 HDD만 이용하는 백업 방식이 불편하다면 음악이나 영화 동영상, 평범한 사진등 민감하지 않은 자료에 대해서는 구글 드라이브 등 클라우드 스토리지 서비스를 함께 사용하는 것도 좋은 방법이다. 이 쪽은 (장기 미접속 등) 이용 약관에 따른 삭제나 좀 마이너한 서비스의 경우 서비스 종료의 위험성등이 있어 장기간의 자료 보존에는 조금 불안한점도 있지만 인터넷에 연결되어 있기만 하다면 언제든지 바로바로 백업이 가능하다는 강력한 장점이 있다. (특히 동기화 기능등을 사용하면 아주 강력한 백업 효과를 발휘한다.) 아예 백업만 전문으로 하는 Backblaze 같은 클라우드 스토리지 서비스도 있다.[54] 그리고 정말로 오랫동안 보관하고 싶은 자료가 있다면 M-DISC와 같은 아카이빙용 저장매체를 사용할 수도 있다. 이쪽은 목표수명 1000년에 장시간 자외선(직사광선) 노출, 흙 속에 파묻거나 바닷물속에 담근 채 수개월간 방치하는등의 극한상황에서도 데이터가 유지되는 엄청난 내구성을 가지고 있고, 또 광학 매체의 특성상 전자기장에도 면역인데다 한번 제대로 구워지면 바이러스, 파일 깨짐등 오염이나 변조의 염려도 없다. 개인 자료를 백업하자고 M-disc까지 쓸 정도면 그건 꽤 하드한 유저의 수준이 아닌가 싶긴 하지만, 그래봤자 M-disc를 공식적으로 지원하는 레코더는 20만원 이하로 넉넉히 구입할 수 있고, 디스크 자체의 가격도 많이 올랐다고 하지만 100gb까지 쓸 수 있는 BD 트리플레이어 디스크가 한장에 1~2만원꼴로 충분히 구입할 수 있으니 복구 비용보다는 훨씬 싸다. 그러니까 결론은 백업이다. 백업만큼 싸고 쉬운 일이 없기 때문이다.
9. 데이터 완전 삭제
HDD의 완전한 데이터 파괴는 결코 쉽지 않다. 파일 시스템, OS, 하드 디스크가 자기 디스크에 데이터를 저장하는 방식을 올바로 이해하고 알맞은 방법으로 삭제해야 하기 때문이다. '이걸 복구해?'라는 생각이 드는 사례가 있기도 한 반면에, 그냥 한번 제대로 덮어쓰는 것만으로도 복구가 불가능해지기도 하다.하드디스크의 모든 영역을 단 한번만 덮어써도 현실적으로 복구가 불가능하다.[55] 이렇게 HDD의 모든 영역을 덮어쓰기 위해서는 전문 프로그램을 사용하거나, HDD의 firmware에 내장된 secure erase function을 이용하는 것[56]이 확실하다.
단순히 OS의 포멧기능으로는 디스크가 지워지지 않았을 수 있다. OS나 파일시스템 등의 동작방식 때문에 모든 영역이 덮어쓰여지지 않고 Filesystem의 index만 새로 구성하는 방식으로 동작하기도 하기 때문이다.[57] 지워진 HDD의 복구 가능성을 이야기할 때 보통 2013년의 이 뉴스가 인용되곤 하는데, 이는 사람들이 하드디스크를 중고로 팔 때 한대당 수시간이 걸리는 전체 덮어쓰기를 제대로 수행하고 버리지 않았을 가능성이 크다는 점을 고려하자.
강력한 포렌식 기법들과 그 사례 때문에 오해하는 경우가 많은데, 포렌식은 하드디스크의 덮어쓰여지지 않은 영역의 데이터를 복원하고 짜맞추어 가능한 것이지, 자기적으로 덮어씌워진 자료를 복원할 수 있는 것이 아니다. [58] 해당 내용을 잘못 이해한 내용들이 인터넷에 너무 널리 퍼져 있어서 오해하기가 쉬운데, 다시 한번 강조하자면 한번 덮어 씌워진 HDD의 데이터는 복구가 불가능하다.
암호화 툴을 사용하면 무심코 버리더라도 어느정도 데이터 보호를 기대할 수 있다. 그러나 암호화를 사용하더라도 안전한 폐기 방법을 택하는 것이 좋다.
9.1. 논리적 파괴
| 주의: 차후 이 항목의 서술 방향을 고치려 한다면, 제대로 덮어쓴 데이터에 대해 복구 가능한 사례가 있었는지에 대한 근거나 사레를 제대로 제시하여 변경하기 바랍니다. |
논리적이라는 말 자체가 오해의 소지가 있는 것이, 디스크의 쓰기 작업은 HDD 플래터에 대한 자기적 변화를 동반한다. 즉 논리적 파괴는 엄밀하게 말하자면 물리적 변화이다. 데이터의 논리적 파괴에서 핵심은 두가지이다. 과연 사용하는 논리적 파괴 방법이 디스크의 모든 영역을 제대로 덮어쓰는가와, 디스크의 같은 위치에 대해 몇 번을 덮어써야 완전히 자기 기록이 지워지는가이다.
덮어씌워진 데이터에 대한 복구 가능성을 언급한 피터 구트만 논문의 핵심은 자료가 0과 1이 아닌 0.95와 0.5 등으로 기록될 수 있다는 것이고, 이를 정밀한 장비로 읽어 그 전의 데이터를 추측할 수 있다는 것인데, 일단 해당 논문에서조차도 적절한 패턴으로 덮어쓰거나 그냥 무식하게 35번씩 덮어써도 복구 불가능하게 삭제는 가능했으며, 수십년이 지난 지금에 이르러서는 기록방식이 정교해지고 기록밀도가 높아졌으며 하드디스크의 용량이 너무 커져서, 단 1회 덮어쓰기에 대해서도 그 복구 가능성은 0에 수렴한다[59].
문제의 논문을 쓴 피터 구트만조차도 자료 소거를 위해 Windows에서는 Eraser, Linux에서는 Shred, 디스크 삭제를 위해서는 DBAN을 추천하고 있다.[60].
최근의 많은 데이터 삭제 표준들에서는 무작위 데이터 단 1번, 편집증적인 경우에라도 3번을 넘지 않는 덮어쓰기 횟수를 제안하고 있다[61].
Windows Vista 이후의 일반 포맷에 대해서는 어떨까. 복구 프로그램 R-Tools의 제조사인 R-Tools Technology Inc.에서는 일반적으로 복구는 불가능하다라고 설명하고 있다[62]. 아래에서 설명하겠지만 Windows Vista 이후로 퀵 포맷이 아닌 일반 포맷의 방식 자체가 달라져서, 디스크 전체를 덮어쓰기한다. 만약 실수로라도 디스크 전체를 덮어썼다면, 그것의 복구가 가능하다고 주장하는 복구프로그램이나 복구업체에 돈을 버리지 말자.
그러면 논리적 파괴가 실패했던 주요 사례들을 살펴보자.
- 퀵 포맷: 퀵 포맷은 디스크 전체를 덮어쓰는 것이 아닌, 파일 주소만을 없애는 방식이다. 당연히 전문 복구 프로그램을 사용하면 복구가 가능하다.
- Windows XP까지의 일반 포맷: 퀵 포맷 옵션을 주지 않더라도, Windows XP 까지는 하드디스크의 모든 영역을 0으로 덮어씌우지 않았다. 당연히, Windows XP로 포맷한 하드디스크는 Quick format 옵션을 주지 않고 일반 포맷을 하더라도 대부분의 복구 프로그램으로 복구가 가능하다.
- 중고 시장에서 구입한 하드 디스크(특히 업체에서 파는 경우): 하드 디스크 하나를 완전히 덮어쓰는데는 수 시간이 소요되는데, 중고로 팔리는 하드디스크들 중에 과연 몇 개나 이러한 길고 복잡한 과정을 거쳤을까? 복구가 안되는 것이 오히려 이상할 지경이다.
- 소거 프로그램을 통한 파일 삭제: 소거 프로그램을 통해 해당 파일이 기록된 영역을 완벽하게 덮어씌웠다 하더라도, 그 전에 해당 파일을 읽으면서 이와 관련된 여러 데이터들을 하드디스크 곳곳에 흩뿌린다. 데이터 포렌식은 이러한 흩어진 정보들을 읽어서 이루어지는 것이다. 따라서 온전하게 하드 전체, 필요한 경우에는 같은 컴퓨터 내의 다른 저장매체(운영체제가 설치된 다른 저장매체)까지도 지우는 것이 필요하다.
- 배드 섹터: 베드 섹터로 표시된 부분에 대해서는 소프트웨어적으로 접근할 수가 없으며, 이러한 경우에는 포맷 이후에도 충분히 자료가 남을 수 있다[63]
제대로 저장매체를 소거하지 않으면 다소 난감한 상황에 빠질 수 있다. 친구의 스마트폰을 여성에게 중고로 팔았는데 판매자는 그 안에 야동이 있는 걸 몰랐다가 그 여성이 판매자를 성희롱으로 고소하려 시도한 사례가 있다. 구매자가 복구 프로그램으로 전 소유자의 데이터를 복구하는 것도 위법의 소지가 있긴 하나, 판단은 알아서 하도록 하자.
9.2. 물리적 파괴
테라바이트 수준으로 올라가고 있는 요즈음의 하드 디스크의 특성상 이 정도 영역을 완전 삭제하는 것도 수시간 정도가 걸리니 물리적 파괴가 훨씬 쉽다. 어설프게라도 물리적/자기적 파괴를 수행한다면 고물상에 자기가 버린 하드 디스크가 중고가 되어 개인정보와 함께 나돌아나니는 상황은 피할 수 있을 것이다. 자기장이 기록되는 플래터 원판을 완전히 확실하게 박살내면 개인정보는 안전하겠지만, 후술할 안전 상의 이유로 물리적으로 훼손하는 것은 추천하지 않는다.세월호 CCTV의 경우처럼 바닷물에 잠겨도 복구가 가능할 수 있기 때문에,[64] 인터넷에 떠돌아다니는 모래, 염산, 네오디뮴 자석 등의 민간요법(?)을 그다지 신뢰하지 않는게 좋다.
전문적인 파괴 기기로는 MHDD(Manual Hard Drive Destroyer)이 있다. HDD를 물리적으로 부수어 복구 불능으로 만든다. HDD에 커다란 구멍을 뚫거나 잘근잘근 접어버리는 우악스런 방식이기 때문에 어떤 식으로든 복구가 불가능해진다. 보통 디가우저로 자기장을 삭제하고 나서 이 파쇄기를 쓰는 식이다. 국가기관이나 기업체 부설 연구소, 기업 등에서 사용한다. 하지만 금속 플래터를 쓰는 관계로 완전한 파괴는 어려울 수도 있다.
노트북용 하드는 플래터가 유리라서 쉽게 파괴가 된다. 이 경우 그냥 분해해서 망치로 치면 쉽게 깨지며, 잘게 깨트려 가루로 만든다면 차라리 타임머신을 개발해서 과거로 돌아가 온전한 하드를 구해 오는게 이론상 더 현실성이 있을 수도 있다. 단 얇은 만큼 정말 미세하고 가늘게 깨지기 때문에 안전에 유의해야 한다.
고온에 노출될 경우 표면의 변형과 함께 플래터의 자성이 손상된다. 따라서 플래터를 분해하여 모닥불이나 화목난로 같은 불 속에 장시간 넣어 두는 것도 좋은 방법이다. 녹지는 않더라도 변형이 발생하며[65] 이 경우에도 복구가 절대로 불가능하다. 가정에서 간단한 용광로를 만든 뒤 하드디스크 플래터를 녹이는 방법도 있지만[66] 농어촌이나 단독주택 거주자가 아니면 사실상 불가능하다.
하드 디스크를 물리적으로 파괴하는 방법 중에서도 끝판왕은 용광로에 던져버리는 것이다. 실제로 청와대나 국가정보원 같은 핵심적인 국가기관에서는 보안을 위해 하드 디스크를 용광로에 넣어 폐기하는 것으로 알려져 있다. 풍문에 의하면 주요 국가기관들과 가까운 수도권의 모 제철소가 자료 파기 시설로 지정이 되어 있다고 한다.
9.3. 자기적 파괴
이 정도의 물리적 파괴가 번거롭다면 강력한 자기장으로 플래터에 자기적 파괴를 가하는게 좋다. 하드디스크 몸체가 어느정도의 자기장을 차폐하기 때문에, 보통은 디가우서라는 전문 장치를 사용한다.9.4. 하드 디스크 암호화
BitLocker같은 암호화 툴을 사용하면 하드 디스크를 암호화하는 것도 좋은 방법이다. 이렇게 암호화한 경우 암호키를 모르면 하드디스크를 그냥 버리더라도 유의미한 시간 내에는 절대로 복구가 불가능해진다. 다만 암호키가 유출될 위험도 크기 때문에 물리적, 논리적, 자기적 소거 절차의 보조적인 방법으로 사용하는 것이 좋다. 그럼에도 불구하고 암호화를 하는 것이 좋은 이유는 암호화를 할 경우 컴퓨터를 잃어버리거나 실수로 그냥 버리더라도 데이터 유출을 최소화할 수 있기 때문이다.9.5. 잘못 알려진 파괴 방법
HDD를 전자레인지에 넣고 돌리면 된다는 사람들도 있는데, 전자레인지에는 절대 금속을 넣어선 안 된다.관련 기사 또한 하드디스크의 케이스는 전자기장을 차폐하는 특성을 가진 금속이기에 플래터만 분리해서 플래터 표면에서 불이 날 정도로 돌리는게 아닌 이상 넣어도 별 효과가 없다.바닷물에 담그면 복구가 불가능할 것 같지만, 국방부에서 바닷물에 30일간 침수되어 부식된 HDD를 복구한 사례가 있다. 데이터 복구 전문 기업인 명정보기술에서도 청해진해운 세월호 침몰 사고 당시에 침수된 CCTV 녹화용 하드와 후지쯔 2.5인치 하드 디스크의 전체 데이터 중 80%를 복구한 사례가 있다. 물론 망망대해에 투척해 버리면 파도를 타고 어디론가 흘러갈 테니 구태여 그걸 찾으려 하는 혹은 찾을 수 있는 사람이나 기관은 드물 것이다. 어지간한 기밀 자료가 아닌 개인용 HDD는 여객선에서 바다에 투척하는 정도면 충분히 영구한 파기가 되나 해양 오염 문제가 있으므로 그냥 물리적으로 파괴하고 분리배출하는 것이 좋다.
일반적으로 하드디스크를 물리적으로 파쇄하려면 플래터를 망치로 부수거나 날카로운 것으로 긁는 것을 추천 하는데, 실제로는 매우 좋지 못한 방식이다. 플래터는 알루미늄이나 유리로 이뤄진 원반에 자성체를 코팅하여 만들어지는데 이때 코팅을 위해 쓰이는 것이 코발트나 니켈 같은 중금속일 가능성이 있기 때문. 부숴서 파편을 만들던 긁어서 흠집을 내던 폐기과정에서 코팅으로 쓰인 중금속을 미세한 가루로 흡일할 가능성이 있는 셈이다. 설령 코팅제가 중금속이 아니더라도 흡입하면 인체에 유해한 알루미늄 가루나 유리 가루가 발생하는 것은 마찬가지기 때문에 방진마스크와 장갑을 필수로 착용해야한다.
9.6. 영구 파괴
결론부터 말하자면 가능하다. 하지만 모든 기술적인 사항들을 이해하고 제대로 된 방식으로 해야 영구파괴가 가능하다[67]. 포맷을 하거나 파일 삭제를 하더라도 파일시스템, OS의 동작에 따라 제대로 덮어쓰기가 되지 않거나 파일 정보만 삭제된 채 파일 본체 또는 복구 정보가 그대로 남아있을 수 있을 수도 있고, 물리적으로 파손을 하더라도 플래터는 그대로 보존되어 복구가 가능할 수도 있다. 자력을 이용하여 소거하려 해도, 하드디스크에는 기본적인 자기장 차폐 대비가 되어있기 때문에 디가우서처럼 전문 장비를 사용하거나 분해하여 플래터를 꺼내야 할 수도 있다. 그래서 어설프게 삭제하려 했다가는 가능성이 아주 낮긴 하지만 자료가 끈질기게 살아남아 일부가 복원이 될 수도 있다.이렇듯 하드 디스크의 훌륭한 복원성은 오히려 현시대에 와서는 단점이 되기도 한다. 중요 자료는 이미 데이터가 파괴되기 전에 미리미리 백업을 해둘테니 하드 디스크의 복원 가능성은 큰 의미가 없는데 이걸 버리자니 복원 가능성이 있어서 찝찝하고 본인이 복원을 하자니 별로 중요한 정보도 아니라서 돈이 아깝고 그렇다고 뭔가를 덮어씌우기엔 이미 수명이 다해서 제대로 돌아가지 않는 하드라 실행이 안 되니... 결론은 되살릴 수도 없고 버릴 수도 없으니 그냥 쌓여만 가는 것이다. 이런 면에선 차라리 작동 불능이 되어버리면 간편하게 포기할 수 있는 SSD가 훨씬 낫다.[68] 게다가 SSD는 저장 속도를 극대화하기 위해 Trim이라는 기법을 사용하기 때문에 그냥 일반적인 방법으로 삭제를 해도 조금만 시간이 지나면 복구가 어려워진다. 다만 SSD도 단순 컨트롤러 고장이면 복구하기 쉽기 때문에 반드시 플래시 메모리 소자를 따로 폐기해야 한다.
10. SSD vs HDD
11. 전망
NAND 플래시 메모리의 단가 하락으로 플로피 디스크의 뒤를 이어 역사의 뒤안길로 사라질 운명으로 보인다. 2017년 기준으로도 이미 SSD의 대중화가 이루어져 PC용 기준으로 HDD가 SSD에 점유율로 따라잡혔다.서버나 데이터센터 수요도 암울하다. 용량 당 가격은 HDD가 저렴하지만, 유지 보수 비용, 소비 전력, 발열 관리, 공간 효율성, 안정성, 성능, 용량 등의 측면에서 NAND 플래시 메모리가 압도적으로 유리하기 때문이다. 총 비용을 고려한다면 초기 비용이 훨씬 비쌈에도 불구하고 SSD가 더 경제적이라는 결론이 나온다.
2020년 현재 HDD가 사용되는 분야는 매우 제한적이다. 랩탑 컴퓨터는 물론, 관공서에 납품되는 PC에도 HDD가 장착되지 않고 있다. 중소규모 사업체(프리랜서)나 고용량의 데이터를 다루는 개인 사용자들이 저렴한 비용 때문에 영상이나 사진 저장용으로 근근이 사용하고 있는 실정이다. SSD의 용량 당 단가는 지속적으로 내려가고 있으며, HDD보다 저렴해지는 순간 HDD의 생명은 끝장이 날 것이다.
게다가 이 때문인지 HDD 제조 회사에서는 용량 효율에만 중점을 둔 방식으로 설계 방식을 바꾸고 있는데, 용량 효율을 높이겠다고 읽기 쓰기 성능이 퇴보하는 방식임에도 이를 밀어붙이고 있다. 하드를 구매하려는 구매자들도 이런 성능 이슈로 발을 뺄 정도.
데이터 백업이라는 측면에서 SSD보다 선호되는 경우가 있지만, 이 또한 패러다임이 클라우드 스토리지 서비스로 넘어가고 있다는 것을 고려할 필요가 있다. 다만 대다수의 클라우드 스토리지는 몇년 쓰면 HDD가격을 넘어가고, 저렴하거나 대중적인 클라우드 서버는 운영주체(회사)가 해당 데이터의 내용을 확인하거나 정부기관에 제공할 수 있는 등의 약관이 있어 보안상 불리해지기 때문에 아직은 좀 먼 이야기다. 오늘날 클라우드 스토리지로 쓰는 서버들도 SSD를 많이 사용하고 있다. 본격적인 대용량 백업의 경우에는 자기테이프가 압도적으로 유리하기 때문에 HDD가 설 자리는 점점 줄어들고 있다. 물론 RAID가 익숙지 않거나 클라우드는 못 믿겠다 하는 일반인들 한정으로는, 데이터 안정성으로 보면 HDD가 SSD나 자기테이프보다 더 유리할 수 있긴 하다. 장기 저장으로 보면 HDD의 데이터 손실 가능성이 더 적은데, SSD는 전하의 충전을 통하여 데이터를 저장 하기에 오랫동안 전원이 차단될 경우 전하가 방전되어 데이터가 변형 될수도 있다. 반대로 플레터에 기록된 자기장은 외부에서 큰 충격이 가해지거나 헤드가 동작중에 충격받고 플래터를 긁어버리거나 자기장이 가해지지 않는 이상 어지간 해서는 바뀔 일이 없다. 또한 SSD는 여전히 용량대비 가격이 2~3배 이상 많이 비싸고, 자기테이프는 일반인인/소규모 업장에서 구비하기에는 입출력장치 자체가 엄청난 고가인데다 순차적 매체 특성상 편의성이 매우 떨어진다. 따라서 개인/소규모 영역에서의 데이터 저장은 여전히 HDD가 선호되는 편이다.
그런데 삼성전자가 보급형으로 밀던 SSD, 840 EVO가 큰 문제를 일으킨 적이 있다. SSD의 가장 큰 문제점은 오류가 발생하면 복구가 HDD보다 훨씬 더 어려운 것이다. 이는 저장 방식의 차이 때문으로 SSD의 본질적인 한계이다. 다만 SSD의 내구성 논란은 저장매체 파기시의 보안 측면에서 오히려 장점이기도 하다.
비트토렌트 개발자가 개발한 Chia 코인이 흥행을 거두게 된다면 HDD 전망이 한동안은 빛을 발할 것이다. Chia 코인이 저장장치를 이용해서 채굴하는 방식이라고 밝혀졌기 때문. 실제로 중국에서 벌써부터 HDD/SSD 사재기가 발생해서 기존 가격에서 3배나 증가했다고 나왔다. 다만, 일반 소비자용 HDD로 채굴하기에는 안정성이 그리 좋지 않고 수명도 데이터센터용에 비하면 대체적으로 짧은 경향이 있기 때문에 일반 소비자용으로는 사용되지는 않을 것이다. 그리고 Chia 코인이 떡락하면서 그저 그런 알트코인 중 하나로 남게 되어서 HDD 가격도 원래대로 돌아왔고, 웨스턴 디지털에서 해외직구한 HDD에 대해서 RMA를 해주지 않겠다는 정책을 발표해서 애꿎은 소비자들만 피해를 입었다.
12. 기타
하드를 세워두면(본체를 눕혀두면) 비프음을 내면서 작동을 거부하는 경우가 있었다.하드 디스크를 개조해 만든 그라인더. 수명이 다 되었거나 불량 섹터가 많아 모터만 쓸 수 있는 하드를 재활용해 만들 수 있다.
음악도 들을 수 있는데, HDD의 헤드 암을 움직이는 것은 '보이스코일'이라고 하는 아날로그 전자석 장치이다. 보이스코일에 아날로그 음성출력을 연결하면 당연히 소리가 난다. 물론 전문 스피커라고 할만한 건 아니니 출력신호 자체가 어느 정도는 증폭되어 있어야 한다.
켰다 끄기만 해도 돌연사 확률이 있는 게 HDD다. 그 이유는 HDD의 플래터와 헤더가 얼마나 정교하게 동작하는 기계 부품인지를 설명하는 윗 항목들의 기술들을 곱씹어보면 된다. 실제로 HDD에서 가장 전력 소모와 기계적인 부담이 심한 작업중의 하나가 전원 켠 직후 몇초간이다. 데이터 저장에 있어 신뢰성을 확보하는 방법은 개별 제품에 대한 검증과 백업을 통한 리던던시 확보밖에 없다.
초창기 HDD는 디스크와 컨트롤러가 분리돼 있는데, 그걸 하나로 통합하면서 'IDE'라는 인터페이스가 만들어졌고, IDE의 '디스크 꼴랑 두 개' 연결할 수 있는 한계를 극복하는 데에 E-IDE가 만들어졌다(SCSI는 디스크만 상대하는 인터페이스가 아니니 일단 논외로 하자). 그리고 E-IDE의 전송속도 제한인 66 MB/s를 극복하기 위하는 데에 40개의 데이터 전송로 하나하나에 전부 접지 실드를 씌우는 특이한 해법을 적용해 최고 속도 133 MB/s를 달성했다. 이것이 예전에 CD-ROM 드라이브나 하드 디스크를 연결할 때 보이던 80선 리본 케이블이다.
더 높은 전송 속도를 달성하기 위하러 40개 신호선을 전부 꼬임쌍선으로 하거나(랜선에 쓰는 그 방식) 동축 케이블(유선방송 케이블)로 만드는 방법도 있었지만, 40개의 신호선에서 전달되는 신호의 도달 속도가 모두 다름으로 인해 HDD에서 그 전송 차를 보정하는 과정에서 생기는 프리징, 그리고 신호선 중 일부의 속도 저하로 인해 발생할 수 있는 병목 현상을 해결하기 위하고자 'SATA'라는 전송방식이 새로 제안되었다. 이는 PC 초창기 패러럴 포트가 각광받다가 나중에 직렬 포트 → USB에 자리를 내주었던 인터페이스의 역사와 매우 흡사하다. SATA는 두 쌍의 트위스트 페어 케이블을 일차로 알루미늄 호일로 싸 차폐하고 그 쌍 전체를 한번 더 호일로 싸서 이중 차폐한 선을 사용하는데 초기 버전이 1.5 Gb/s의 속도로 전송할 수 있다. 전송로가 40개에서 2개로 줄었는데, 속도가 증가한 이유는 SATA가 E-IDE보다 훨씬 높은 클럭을 써서이다. 지금 이 전송 방식은 SATA-3까지 와서 최대 6.0 Gb/s까지 전송할 수 있다.[69] 현재까지 나온 HDD에서 물리적으로 낼 수 있는 속도는 SATA-2의 최대 전송 대역폭보다 낮지만 내부 캐시에 저장된 데이터까지 포함하면 SATA-3에서 쓸 때 좀 더 효율이 높다고 할 수 있다.
최근에 나오는 8 TB 이상의 대용량 하드 디스크에는 헬륨이 충전된다. 플래터를 추가해서 용량을 늘리다 보면 공기와 플래터의 마찰, 즉 공기저항과 이에 따르는 발열 또한 증가하고, 이게 심해지면 마찰이 진동으로 전달되어 헤드가 진동하다가 플래터를 긁어버리거나 과열이 일어나서 데이터가 손상되는 일까지 일어날 수 있다. 따라서 일반적인 공기 충전 방식의 플래터 갯수 한계는 5장이 일반적이지만, 헬륨은 공기보다 가볍고 밀도도 낮기 때문에 플래터의 갯수를 7장, 9장까지 늘리면서도 저항이 매우 적어지고 발열도 현저히 줄어들며 모터의 출력도 낮출 수 있게 되어 소비전력까지 절감할 수 있다. 덕분에 2018년 기준 플래터 1장당 기록 밀도를 높이는 방법으로도 헬륨 충전 없이는 8 TB 제품까지밖에 나오지 않았지만, 헬륨 충전 제품은 CMR 방식으로는 14 TB, SMR 방식으로는 15 TB까지 출시되었다.
헬륨 충전 방식의 최대 리스크는 헬륨이 새어나가는 것이다. 헬륨이 새어나가면 하드가 망가질까 걱정하는 사람들도 있는데, 일단 제조사들에 의하면 케이스 자체를 용접하는 고유의 밀봉 기술로 헬륨이 유출되는 것을 원천 봉쇄했다고 주장하며 완전 밀폐 환경임을 보이기 위해 물 속에 넣고 작동하는 시연 등을 하고 있다.
얼핏 생각할 때 헬륨 충전을 한다고 해도 내부 압력이 1기압보다 높지 않으면 안 새어나가는 것 아닐까 착각하는 경우가 많은데, 기체의 확산은 총 압력이 아닌 분압 의 평형을 맞추는 방향으로 진행된다. 간단하게 말하자면 대기중의 헬륨 압력과 같아질 때까지 헬륨은 나가려고 한다는 뜻이다. 알루미늄 박막으로 만들어진 헬륨 풍선을 떠올려 보면 쉽게 이해할 수 있다. 풍선 안에 있는 헬륨은 대기중의 헬륨 압력 (0.000524%) 가 될 때까지 계속해서 대기중으로 나가려고 하고, 반대로 대기중의 질소와 산소 역시 풍선 안의 압력이 대기중 압력 (각각 약 78%와 21%)가 될 때까지 풍선 속으로 들어가려고 한다. 그러나 풍선은 금속으로 되어 있어 상대적으로 분자가 큰 산소와 질소가 쉽게 통과할 수 없는 반면, 단원자 분자인 헬륨(~0.1nm)은 고무는 물론이고 금속 풍선도 느리지만 통과할 수 있기 때문에 결과적으로 내부의 헬륨만 일방적으로 천천히 줄어드는 것처럼 보이는 것이다. 따라서 금속 헬륨 풍선은 고무 풍선처럼 대기압의 몇 배를 넣어 빵빵하게 부풀리지 않고 1기압 정도만 채워도 모양을 잡을 수 있지만, 1기압이어도 바람(헬륨)이 빠지는 것을 막을 수는 없다. 따라서 하드 디스크 안에 헬륨을 충전하는 것은 결코 어느 시점에 안정해지는 평형 상태가 된다고 볼 수 없으며, 얼마나 두텁고 치밀한 금속 케이스로 가능한 한 오래 헬륨을 가두어 두는가에 대한 시간 싸움이라고 보아야 한다. 다른 공기 분자의 유입 정도나 헬륨의 누설 속도를 대량으로 장기간 측정한 사례가 아직 없으므로, 헬륨 충전 하드 디스크가 아주 오래 되었을 때의 상태는 현재까지 단정지어서 어떻다고[70] 말할 수 없는 것이 사실이다. 산업용 헬륨 탱크의 경우 연 단위로 방치 보관하는 경우가 많지 않고 수시로 압력을 기준으로 보충하며, 소매품인 풍선 충전용 소형 금속탱크의 경우 보통 제조사에서 최소 1년 정도는 보관에 문제없다고 보증하는 편이다. 결론적으로, 제조사에서 말하는 헬륨 충전 하드 디스크의 헬륨 유지 능력을 판단하려면 제품 보증 기간을 가지고 유추하는 것이 가장 바람직하다.
전직 삼성전자 하드 디스크 개발 엔지니어의 말에 따르면, 헬륨 충전 하드 디스크의 경우 그 동작 정밀성이 공기 충전에 비해 월등히 유리해진다고 한다. 실제로 하드 디스크의 기록밀도 발달을 결정하는 것은 동작시켰을 때 얼마나 신뢰성 있는 확률로 정밀하게 움직이는지에 달려 있다. 예를 들어 같은 기술수준의 모터와 헤드를 가지고 공기 충전 하드 디스크를 동작시켰을 때 특정 기록밀도에서 0.1%의 확률로 동작이 실패하는데, 동일한 제품에 헬륨을 충전할 경우 0.01%의 확률로 동작이 실패한다면 제조사의 입장에서는 헬륨을 충전하였을 때 더 높은 기록밀도와 속도의 신제품을 상용으로 내놓을 수 있게 되는 것이다.
확실히 해 두자면, 헬륨의 손실이 일어난다고 해서 그것이 곧 같은 비율로 하드 디스크 수명이 감소했다는 뜻은 아니다. 어디까지나 확률적으로 더 고정밀의 동작이 가능하냐 그렇지 않느냐의 차이일 뿐이며 헬륨충전에 변화가 생겼다고 해서 성능이나 안정성에 하락이 있을지언정 당장 고장 단계로 가고 있다고 볼 수는 없다.
실제로 과거에 어느 정도 이상 고용량 하드 디스크는 모두 헬륨 밖에는 답이 없을 것이라고 예측한 것과는 달리, 하드 디스크 부품 기술이 발달하면서 웨스턴 디지털 Ultrastar(구 HGST 사업부) 라인업에서 10 TB 에 달하는 공기 충전 하드 디스크를 발매하기도 했다. 10 TB 후반 대의 초고용량 하드 디스크들이 지나치게 비싸 정작 서버의 주력으로 쓰이지도 않고 개인용으로도 비현실적인 가격대임에 반해 이 공기 충전식 하드 디스크들은 엔터프라이즈 라인업임에도 동용량의 헬륨 충전 제품과 별 차이 없는 가격이라 개인적인 판단에 따라 선택이 가능하다. 이 Ultrastar 8 TB 모델을 내장한 외장형 하드의 경우 아마존에서 2019년부터 2021년 현재까지 꾸준히 $150~$199에 판매되고 있어, 오히려 한국 단품 소매가보다 싸다.
헬륨이 아닌 공기 충전식 하드 디스크들은 필터 숨구멍에 필터를 장착하고 다른 부분은 밀봉한 구조로 되어 있다. 하지만 몇몇 하드 디스크는 워런티 스티커 한 장만 떼면 먼지가 들어갈 수 있는 구멍이 있는 경우도 있다.
2014년 9월 10일, 웨스턴 디지털의 자회사 HGST가 10 TB HDD를 내놓았다관련 기사 1, 관련 기사 2, HGST의 기업용 10 TB HDD는 싱글자기기록(SMR) 기술과 헬륨 충전으로 용량 10 TB를 구현했다. 그리고 그에 질세라 삼성전자에서는 16 TB짜리 SSD를 냈다.
2011 태국 홍수 사태로 인해 HDD의 값이 갑자기 폭등했다. 특히 1 TB는 2배 정도로 뛰어오른 상황이 일어나 컴퓨터를 맞추려는 사람들 사이에서 높아진 가격으로 인해 상대적으로 가격이 내려간 SSD를 반 강제로 구입하게 되었다. 이는 규모의 경제와도 유관한 일이다. 2015년 경에 SSD의 주력 상품이 256 GB로 이동했고, 256 GB의 용량은 라이트 유저 입장에서 보조 HDD 없이 제품을 구매해서 사용하는 경계에 들어가는 용량이다. 다만 2020년대에 들어서 OS와 프로그램, 미디어 파일(음악, 사진, 영상)의 고용량화와 맞물려 가정용이나 사무용으로만 사용하는 라이트유저라 할지어도 512GB~1TB를 디폴트로 잡는게 일반적이다. 보통은 SSD 단일 512GB를 선택하거나 256GB SSD에 2~4TB[71]정도의 데이터 저장용 HDD를 추가하는 것이 가장 흔하다.
2014년 12월 자로 240/256 GB급 SSD가 15만 원 선의 가격대를 형성했고, 2014년이 SSD 대중화의 원년이 될 것이라는 전망이 많았다. HDD라고 놀고 있는 건 아니어서 15만 원이면 HDD는 3 TB 짜리를 사고도 돈이 남으니 가격 대비 용량은 수년 전이나 지금이나 큰 차이가 없지만, SSD로 일반인에게 필요한 용량을 구성하는 데 드는 돈이 점점 낮아지기 때문에 어느 선을 넘으면 보급율이 크게 올라갈 것으로 보인다. 인텔에서 최근 들어 양산하기 시작한 트라이-게이트 스트럭처를 비롯한 3차원 반도체 공정 또한 지속적으로 연구하고 있었으므로 가격대비 용량 또한 더더욱 증가할 것이다. 이뿐만 아니라 에너지 소모 또한 SSD가 획기적으로 적어 모바일 시장에도 더욱 적합하다.
2018년 8월, 480 MB/s의 속도를 내는 HDD가 개발되었다. 다만, 읽기/쓰기 속도만 그렇다는 거지, HDD의 한계 때문에 실질적인 속도는 기존 HDD보다 약간 더 빨라진 것에 그쳤을 것이다.
2020년 8월, 웨스턴 디지털에서 18 TB의 HDD가 출시가 되었다. 작업 부하량은 550 TB, 평균 무고장 시간은 250만시간 이상의 안정성을 자랑하고 있다.
2009년에 데이터슬라이드(DataSlide)에서 "Hard Rectangular Drive"(HRD)를 발표했으나 별 소식 없이 묻혔다. SSD보다도 빠르다고 했다.
유튜버 허수아비는 https://youtu.be/04hTI7l_-ZI을 통해, "제조사에서는 수직 방향이 기계적으로 불리하지 않다고 할지는 모르겠지만, 저의 경험상으로는 수직 방향이 확실히 수평 방향보다 고장률이 높아지는 것 같습니다. 제 경험에 의한 거고, 저의 편견일 수도 있습니다"라고 하였다.
어떤 유튜브 영상에서는 플로피 디스크 드라이브와 하드 디스크로 동방 프로젝트 음악을 트는데 성공하였다!!!https://www.youtube.com/watch?v=R6myIbJpUWo&t=104s Moppy 참조
베를린(영화) 제작진(외유내강)이 현지 로케이션 촬영을 마치고 한국에 돌아오는데, 관세청은 뜬금없이 제작진에 무려 2억 8천 6백만원(286,000,000원)에 달하는 세금을 요구했다. 제작진이 가져온 하드 디스크가 실체가 있는 유체물로 간주되었기 때문. 이후 한국 영화사들은 해외 로케이션 촬영에 대한 정보를 클라우드에 올리기 시작했다. 한 네티즌은 그럼 비트코인을 USB에 담아서 비행기타면 관세내냐? ㅋㅋ라고 비꼬았다. 하지만 소프트웨어 CD를 반입하면 세금을 물게 되지만, 해외 ESD에서 소프트웨어 이용권을 구입하는 경우 세금을 내지 않는 것처럼 관세실무상으로는 이것이 생각보다 중요한 개념인건 맞다.
다들 모르고 있는 사실인데 회사, 학교에 내에서 쓰이는 복합기에는 하드디스크가 들어가있다. 이는 출력할 문서를 메모리 대신 하드디스크에 임시로 기록하고 출력시키는 방식이다. 따라서 그냥 버렸다간 하드디스크에 있는 문서 파일들이 유출될 수 있다. 물론 보안을 위해 하드디스크를 뺄 수 있도록 하고 있고 아예 처음부터 들어가 있지도 않는 경우도 있다. 하드디스크가 없으면 일반 프린터처럼 메모리 기록 방식으로 출력하게 된다.
13. HDD 제조사
3대 제조사가 있으며, 나머지는 대부분 시게이트와 웨스턴 디지털에 인수된 상태다. 물론 LaCie, G-Technology 등 시게이트 밑에서 독자적인 브랜드로 제조하는 곳이 있다.
13.1. 현존 제조사
- 시게이트 - 염가로 가성비가 좋다. 과거엔 '데스게이트'라고 부르면 다들 알아들을 정도로 불량율이 높기로 악명높았다. 백업할 기회도 주지 않고 아무 징조도 없이 갑자기 죽는 경우가 종종 있어 인식이 그리 좋지 않지만 고성능(메인스트림 제품의 읽기/쓰기 속도가 타 업체 대비 상당히 빠르다)과 가격으로 승부했다. 이곳의 결과를 보면 모든 용량의 제품이 전체적으로 불량률이 높으며, 1.5 TB 제품은 불량률이 높다고 악명이 자자한 3 TB 제품보다도 1.2배나 높았다. 최근에는 가성비를 고려하면 괜찮다는 평을 받고 있다. 2011년에 삼성의 HDD 사업부를 인수 완료하였다.
- 웨스턴 디지털 - 웬디 혹은 WD(더블유디)라고 불리며, 가격이 너무 비싸다는 것 빼고는 상당히 좋은 HDD이다. 그리고 서버 HDD 테스트에서도 좋은 점수를 받았다. 사망 시엔 HDD가 점점 불량 섹터가 늘면서 사망하게 된다. HD-TUNE 등의 유틸리티로 가끔 꼭 검사해 봐야 한다. 4 TB 이하의 하드는 거의 신제품이 나오지 않고 있고 특히 블랙이 수 년 간 업데이트되지 않고 있어서 훨씬 저렴한 블루(1 TB)가 앞서는 성능을 가지는 경우가 있다. 아마존 평점을 보면 퍼플(감시카메라용 저속하드)의 평가가 가장 좋다. HGST를 2011년 3월 9일부로 인수했다. 이 때 HGST의 3.5인치 HDD 공장을 도시바에 매각했다.
- 도시바 - 1.8인치와 2.5인치에 강하며 후지쯔의 HDD 사업부를 인수하고서는 기업용 3.5인치 SAS/SATA HDD도 제조한다. 웨스턴 디지털이 HGST를 인수한 덕분에 3.5인치 공장 설비를 추가로 가지게 되었으므로 2강 1약의 상태라도 HDD 제조사의 대열에 본격으로 들어가게 되었다. 시중에 판매되는 3.5인치 도시바 HDD에서 HGST의 이름이 나오는 이유. 현재 가장 저렴한 HDD로 서버용을 제외한 일반 모델은 HGST에서 OEM 받은 것인데 구형 제품이다. 도시바 HDD를 보면 구형 HGST HDD의 디자인과 같다. 하지만 성능상의 문제는 없다. 최근 가장 저렴했던 HGST HDD 제품의 가격이 올라가면서 주목받고 있다. 한국에서는 주영통신이 수입하고 있다. #
13.2. 과거 제조사
- HGST - 2003년 히타치가 IBM의 HDD 사업부를 인수합병한 후 자회사로 분할하면서 만들어진 회사이다. 2012년 웨스턴 디지털이 인수했다. 인수된 이후에도 한동안 HGST 상표로 하드 디스크 제품들이 나왔다. 가격대가 조금 높지만 서버 HDD 수명 테스트에서 최고 안정성을 인정받았다. HGST 상표는 일반 HDD는 Deskstar (3.5인치) / Travelstar (2.5인치)로, 그 외에는 NAS나 서버 전용 제품을 표방하고 나온다. 일반 용도보다는 전문 용도로 사용하기 좋은 제품군이다. 물론 규격은 별다른 것이 없으므로 일반 데스크탑 컴퓨터에 물려서 쓸 수도 있다. 그러나 2015년 10월 19일 웨스턴 디지털이 HGST를 합병했다. 그럼에도 불구하고 한동안 영업팀과 상표는 유지되었으나, 2019년 HGST 브랜드를 폐지하고 웨스턴 디지털로 통합되어 사라졌다.
- 아이오메가(Iomega) - 오늘날 레노버 EMC의 전신. HDD 외에도 "베르누이 박스"라는 신기한 물건을 만든 회사이다. 이오메가나 베르누이 박스는 몰라도 ZIP 드라이브라면 기억하는 사람이 있을지도? ZIP 드라이브가 바로 베르누이 박스의 하위 제품군, 열화카피판이다. 베르누이 박스는 1980년대에는 최고의 가성비를 가진 저장 매체로서 많은 대학이나 기관에서 중요한 데이터의 운반에 활용되던 포맷이다. 베르누이 박스는 수십~수백 메가바이트 용량을 가진 고속 플로피디스크라고 생각하면 비슷하다. 즉 용량과 속도는 HDD에 근접하지만, 드라이브에 디스크를 넣었다 뺐다 할 수 있고 플로피와 마찬가지로 PET 재질 디스크라 견고했다. 그러나 CD롬의 등장으로 입지가 흔들리기 시작하더니, HDD의 용량대비 가격이 급격히 떨어지며 사세가 기울어, 다른 회사에 인수되었다.
- 퀀텀 - 1980년에 설립된 미국 회사로 업계 2인자 자리를 고수하다가(1위는 시게이트) 2000년 당시 현대전자의 자회사였던 맥스터에 인수되었다. 발매 라인업 중 '파이어볼'이라는 제품이 있었는데 이름답게 무척이나 발열이 심했었다.
- 미니스크라이브(MiniScribe) - 1980년 미국 콜로라도에 설립되어 하드 디스크 시장에서 매우 빠르게 성장한 제조사였다. 이후 제조 원가가 상승해 이윤이 줄어들자, 경영진 중 일부가 분식 회계로 이를 감추기 시작했고 CEO 퀜틴 T. 와일스도 이를 알게 되지만 오히려 계속 할 것을 지시했다. 결국 분식 회계가 드러나 1990년 파산했으며, 같은 해 아래의 맥스터에 매각되었다. 설립된지 얼마되지 않아 IBM과 컴팩에 납품하고 애플에 입찰할 정도로 성장했지만 10년만에 문을 닫았다.
- 맥스터(Maxtor) - 이쪽도 미국 회사. 1982년에 설립되었다. 1994년 현대전자가 인수해 자회사가 되었으며 2000년 퀀텀을 인수하였으나 2001년 현대전자가 워크아웃에 들어가면서 미국의 사모펀드 투자 전문 회사에 매각되었다. 2006년 시게이트가 인수했다.
- 삼성전자 - Spinpoint라는 브랜드명을 사용하였다. 1986년에 하드 디스크 사업팀을 구성해 1989년부터 20년 넘게 HDD를 판매했으나, 하드디스크 제작사중 실성능이 가장 낮았다. 특히 불량률이 높고 소음이 컸다. 게다가 일부 제품 (HD204UI/HD155UI)의 경우 펌웨어 버그로 인해 데이터 손실이 일어날 수 있는 버그가 존재하여[72] 해당 문제를 수정한 펌웨어를 내 놓긴 했는데 문제는 버그가 있는 펌웨어와 버그를 수정한 펌웨어의 버전이 동일해서 이게 수정이 된 버전인지 아닌 버전인지 알 수 없게 만드는 나사빠진 모습을 보였으며 불량률이 높아[73] 대다수가 내수 PC용으로 많이 사용되었다. 대신 교환 AS가 잘 되는 편이어서 삼성HDD 사용자들은 6개월 ~ 1년 정도 사용하고 백업을 받은 후 HDD에 충격을 가해서 망가트리고 AS센터에서 교환하는 경우가 많았다. 이후 사업 전망이 없다고 판단해 2011년에 HDD 사업부를 시게이트에 매각하고 SSD로 넘어간건 탁월한 선택이었다. 매각 대금의 절반을 시게이트의 주식으로 양도받아 시게이트의 2대 주주가 되었으나 2년 후 주식을 대량 매각해 1조의 차익을 얻었다.
- 코너 - 1985년 산호세 대학 피니스 코너 교수와 시게이트의 합작사로 시작했으나 1996년 시게이트에 완전 인수되었다. 컴팩에 주로 납품했다.
13.3. 주요 재생 HDD 회사
전체적으로 재생 HDD는 그 특성 때문에 신품보다 성능이나 수명이 뒤떨어진다. 대신 가격도 저렴한 편이다.- 크로바하이텍 - UTANIA(유타니아) 브랜드로 유명한 재생 HDD 회사. 삼성전자의 HDD 재생 사업부를 사들여 각종 저가 조립 완제품 PC에 들어가는 HDD를 공급해 왔다. 태국의 부품 공장이 잠시 문을 닫았을 때 이걸 집어넣고 삼성 HDD가 들어가 있다고 사기를 치는 경우가 종종 있었다. 경영 악화로 2019년 1월에 생산을 중단했다.
- MDT (Magnetic data technologies) - 위의 크로바하이텍처럼 재생 HDD를 생산한다. 다만 이쪽은 웨스턴 디지털 HDD를 재생한다. 한국에서는 명정보기술이 수입한다.
- 마샬 (MARSHAL) - 위의 두 회사처럼 재생 HDD를 만드는 일본 회사. 여기서는 도시바의 HDD를 재생해서 팔고 있다.
- 세바프 (Sebap) - 3개의 회사 모두 재생을 하며 상품 설명에 Made in Korea라고 나와있는 것으로 보아 한국 회사로 추정된다. 이 브랜드가 시장에 등장한 시점이나 HDD 케이스의 형태 등으로 볼 때 크로바하이텍의 시설을 인수하여 HDD 재생사업을 하고 있는 것으로 보이며, 인증정보에 따르면 빅딜컴 주식회사라는 한국기업에서 제조했다. 2019년 2월 다나와 기준으로 여러 HDD 중 가장 저렴하다.
- 웨스턴 디지털 - 주요 HDD 제조사인 그 기업. 자사의 로고를 붙인 리퍼 제품도 홈페이지 및 다수 전자상가에서 판매하고 있는데, 상판 라벨 내용이나 디자인은 자사 신품과 같지만 재생 제품인 경우 "Recertified"라는 문구가 추가로 쓰여있다. 한국에서는 명정보기술이 웨스턴 디지털 재생 HDD를 수입하고 있다. WD 제품을 연장보증기간에 RMA 받게되면 높은 확률로 해당 재생제품을 보내준다.
- 시게이트 - 시게이트 또한 재생하드를 만든다. WD와 마찬가지로 "Certified Repaired HDD" 또는 "Recertified Product" 라는 이름이 붙어있다. WD와 마찬가지로 시게이트에서 직접 판매하지는 않으며 보통 딜러와 소매상을 통해 구입이 가능하다.
14. 관련 문서
- 외장 HDD
- 기억장치/표기 용량과 실제
- 하드카피: 1990년대 당시부터 이어져온 눈물겨운 이야기
- LTO 드라이브 - 현존 유일한 하드디스크보다 저장밀도가 높고 용량당 가성비가 좋은 기업용 저장장치.
- RAID
- SSHD: HDD와 SSD의 합작품
- 파킹
- 하드 디스크 스틱션: HDD 돌연사 현상
- 클러스터, 섹터, 배드 섹터
[1] 세계 최초로 3.5인치 하드 드라이브에 PMR 기록방식 기술이 적용되었다.[2] 2024년 현존하는 "개인용" SATA 하드디스크중에서 가장 큰 용량이다.[3] 초격자 백금 합금 미디어 기술이 적용된 최초의 HAMR 기반 SAS 하드디스크다.[4] 과거 PMP 등에 사용되었던 하드디스크이다.[5] 참고로 옆에 있는 것은 크기 비교를 위한 갤럭시 버즈+.[6] 최대 10000rpm까지 지원한다. 과거 SSD가 상용화가 되기 전 데이터를 더 빨리 전송하거나 불러오기 위한 제품으로 당시 가격이 비쌌다. 현재는 SSD의 등장으로 찾아볼 수 없는 비운의 제품.[7] 1906.7.16.-1998.9.15.[8] 플로피 디스크의 장점은 드라이브 1대만 장만하면 수십 수백 장의 플로피 디스크를 필요할 때 바꿔 끼울 수 있다는 것이다. 플로피 디스크가 사라진 이유도 가성비가 떨어지기 보다는 소프트웨어의 크기가 점점 커져 단일 소프트웨어가 필요로 하는 플로피 디스크의 장수가 갈수록 비상식적으로 늘어났기 때문이다.[9] 1953년 설립된 통신, 전자 기기 제조 업체. 1980년대까지 OPC라는 전화기 브랜드로 나름 명성을 날리던 회사였으나 1994년 부도로 폐업하였다.[10] 당시 퀀텀은 하드디스크와 데이터 저장용 자기테이프를 생산했는데 하드디스크 사업을 매각한 것으로 자기테이프 및 기업용 제품에 주력하고 민수용 제품에서 철수한 것이다. 이후 퀀텀의 주 생산품은 LTO 등 자기테이프 드라이브 기기(테이프도 나오지만 후지필름 등 테이프 전문 업체에 OEM), 데이터 센터용 중,대형 스토리지 장비, 관련 소프트웨어 등이다. 따라서 제품을 일반인들은 보기 힘들고 데이터 센터의 전산 담당자들이나 보다보니 대중적 인지도는 없다.[11] 주로 5400~5900rpm/64~128MB 버퍼 모델. 윗 문단의 지적과 같이 사실 예전에는 주류가 7200rpm 모델이었던걸 감안하면 용량 극대화와 비용 절감을 위해 성능은 오히려 퇴보된 편.[12] 현 시점에서 가용비가 제일 높다.[13] 물론 고성능 SSD 모델은 여기서 배는 뛰지만 이는 HDD도 마찬가지이므로 일단 논외.[14] 극도로 싼 HDD는 다나와(2023년 8월 22일) 기준 도시바의 500GB DT01 리퍼비시(2012년식)로 가격은 7,000원, 극도로 싼 SSD는 삼성전자의 128GB PM991(2020년식)로 가격은 8,100원에 이른다. 이 두 제품은 가격이 지나치게 싼 만큼 성능이 낮고 용량이 적기에 넷북이나 구형 PC용으로 사용하는 게 아니라면 권장하지 않는다. 그저 급하게 저렴한 저장장치가 필요하다면 USB 메모리나 microSD를 고려해 보는 것이 좋다.[15] 사용자가 기록했던 데이터의 복구는 장담할 수 없다.[16] 물론 좀 영상에서 사용한 네오디뮴 자석 자체가 상당히 크다는 점을 감안하자. 정말 특별한 경우가 아니라면 저 정도의 자기장에 전자 제품이 노출될 일 자체가 사실상 없다.[17] 아이러니 하게도 강력한 네오디뮴 자석은 하드디스크 내부에 들어 있다. 위 썸네일에서 좌측 하단 헤드와 암이 위치한 곳에 있다. 하드디스크를 분해해 보면 크기 대비 상당한 자력의 자석이 있음을 알 수 있다. 물론 자기장의 방향상 디스크에 아무 영향도 주지 않으며, 철제 케이스 때문에 하드디스크 밖에서도 별 영향이 없다. 단, 몇몇 제품(특히 플래터 수가 많은 고용량이나, 크기가 작은 2.5인치)은 기기 밖에서도 자력을 느낄 수 있을 정도(클립 같은 것은 쉽게 붙는다)이므로 하드디스크를 다량 포개서 쌓는 경우는 동일 방향으로 하는게 안전하다. 2.5인치 HDD를 같은 방향으로 두 개 포개 놓으면 서로 붙는 것을 느낄 수 있다.[18] 100만 시간이면 하루 종일 돌려도 114년을 쓸 수 있다.[19] 꼭 살려야 하는 귀중한 파일, 예를 들어 가족들과 평생 찍었던 사진이나 회사 중요 자료 등이 들어있는 HDD에 문제가 생긴다면 전문 복구 업체를 통해 복구를 시도해야 하는데, 업체마다 가격이 천차만별이지만 최소 수십만 원 단위로 깨진다. 또한 그 가격조차 용량에 따라서 점점 더 하늘로 올라간다. 무엇보다도 복구가 100% 된다는 보장도 없다.[20] ![파일:20220911_202546.jpg]()
대부분의 하드디스크 내부에는 먼지로 인한 피해를 줄이기 위해 필터가 들어가 있긴 하지만, 한번 손상된 부분은 되돌릴 수 없다.[21] 이 하드디스크가 출시된 2006년에 나온 160GB 하드디스크의 경우 6만 1천원으로 5배가 넘게 차이가 난다.[22] 커넥터 연결에 따라 마스터와 슬레이브를 지정하는 방식이다. SATA 이전에 쓰던 PATA 형식의 케이블은 선 중간과 끝에 커넥터가 달려 있었는데, 점퍼를 케이블 셀렉트에 맞춘 뒤 중간 커넥터에 연결하면 마스터, 끝쪽 커넥터에 연결하면 슬레이브로 인식한다. 채널에 드라이브가 두 개 있다면 둘 다 케이블 셀렉트로 맞추거나, 마스터나 슬레이브를 겹치지 않게 설정해야 한다.[23] 조립 전문가들도 마찬가지로, 이 시절에는 master/slave 점퍼를 제대로 맞춰 연결했어도 2개의 하드가 제조사가 다른 경우라면 2개 중 1개 혹은 전부가 인식 안 되는 황당한 경우도 많았다. 한 개씩만 연결하면 모두 다 이상 없음에도 불구하고. 심지어 동일 회사의 하드디스크라도 출시시기가 다른 것들끼리 연결한 경우에도 이런 현상이 생겼다. 원인 불명에, 그냥 하드끼리 궁합이 안 맞네 이렇게 치부할 수 밖에.[24] OS 구동용으로 많이 사용되었지만, SSD가 보편화된 지금은 소음, 내충격성이나 전력 소비 문제로 자주 사용되지는 않는다. 오히려 저전력 HDD라면서 저 rpm의 HDD가 판매된다.[25] 그러나 결국 SSD의 물결 앞에 결국 단종될 수 밖에 없었다.[26] 현재는 CPU보다 우선은 RAM이 8GB이상인지 확인하고 RAM이 8GB미만이라면 RAM을 8GB이상으로 증설하고 그래도 느리다면 무조건 HDD를 떼고 SSD를 다는 것이 컴퓨터 속도 병목 현상을 해결하는 가장 싸고 가장 쉬운 방법이다.[27] 정확히는 암 어셈블리는 한 개에, 개별 플레터에 접촉하는 연결 부위만 플래터의 개수 x 2인 것이다. 그래서 특정 플래터에서 데이터를 읽을 때도 암은 모두 같이 묶여 움직인다. 여기서 x 2인 이유는 플래터의 양면에 헤드가 위치하기 때문이다. 물론 경우에 따라 단일 면에만 헤드가 위치하여 헤드의 개수가 홀수개일 수 있다. 2장의 플래터에 한 장은 양면, 한 장은 단면, 그래서 헤드 3개, 이런 식으로.[28] SSD에서는 CHS 또는 LBA주소 자체가 SSD의 낸드 플래시 칩 안의 물리적인 페이지와는 분리된 가상의 주소이고, LBA 주소와 물리적인 페이지 사이의 매칭도 (웨어 레벨링을 위해)수시로 바뀌기 때문에 앞자르기가 전혀 의미가 없다. 앞자르기를 해서 파티션을 잡더라도, 몇번만 쓰기 작업을 하고 나면 그 파티션의 데이터는 낸드 칩의 다른 물리적인 위치로 이동해있기 마련이다.[29] 이는 IDE 규격이 등장하기 전에 사용하던 하드디스크 컨트롤러 BIOS의 실린더 수와 섹터수의 한계가 1024 실린더, 63 섹터였는데 이걸 그대로 이어받은 것이다.[30] 물론 저 시절에도 실제 하드 디스크의 물리적 헤드, 실린더 수는 BIOS 수치와는 달랐다. 16헤드면 플래터가 8장이라는 이야기인데 PC에 사용된 하드 디스크는 오래전 5.25" Full height 시절에도 그런 것은 없었다. 그 무렵에도 HDD의 펌웨어가 용량에 맞는 가상의 실린더, 헤드, 섹터 수를 만들어 PC에 넘겨줬다는 뜻이다.[31] FAT32 방식 자체의 한계가 아니라 마이크로소프트 프로그래머의 실수로 이렇게 된 것이다. 자세한 것은 FAT32 항목 참고.[32] 윈도우를 NTFS로 포맷한 파티션에 설치하고 운영 체제가 설치된 파일을 다른 곳에 복사한 다음 기존 HDD를 FAT32로 포맷하고 다시 복사한다.[33] 2010년대 초반[34] 2022년 현재에도 운영 체제로 사용하는 드라이브의 용량이 3 TB 이상인 경우는 그리 많지 않다.[35] 5.25인치도 크게 두 가지가 있는데 Full height와 Half height다. 가로 세로는 같고 높이가 2배 차이인데, 당연 Full height가 먼저 나왔고, 1980년대의 플로피 디스크 드라이브나 하드 디스크는 이 규격이 많았다. 80년대 후반부터 Half height가 대세가 된다. 보통의 CD-ROM 높이가 Half height다. 여담으로 뒤에 나올 퀀텀 빅풋은 Half height보다 더 얇은, 3.5인치와 동일한 두께이다.[36] 데스크탑에 ODD도 거의 달지 않는다고 그 자리에 들어가는 50 TB 5.25인치 HDD 같은 걸 출시하면 어떨까 할 수도 있지만, 이게 피자 한 판 만드는 것도 아니고 초당 80~120회 돌리는 물건의 반지름을 바꾸고 그 위에 닿지 않는 바늘을 띄우는 것이 그리 쉬운 문제가 아니다. 용량을 두 배 올리고 진동을 잡는 것보다 하드를 여러 개 장착하는 것이 더 효율적이고, 이에 따라 NAS나 DAS를 이용하는 게 낫다. 그리고 요즘 케이스에는 5.25인치 랙을 거의 안 만든다는 문제가 있기 때문에 만든다고 해도 장착하기 힘들다.[37] 3.5인치 극초창기에는 가로 세로만 위에서 언급한 3.5인치 FDD와 같지 높이는 5.25인치 Half height와 같은 물건들이 많았다. 본 문서 상단에 링크된 KALOK HDD가 대표적. 당연 이런 제품들은 3.5인치 베이에 설치 안되고 5.25인치 베이에 전용 가이드를 달아서 설치했다.[38] 1990년대 말까지만 해도 노트북용 2.5인치 HDD가 12mm 두께인 것이 많았으나 이후 9mm, 7mm로 두 번 얇아졌다. 현재 12mm 제품은 노트북용으로 오래 전 자취를 감췄으나 9mm, 7mm 제품들은 아직도 혼용 출시되기 때문에 주의. 노트북에 따라 9mm 제품을 장착할 수 없는 경우도 있다.[39] 하드 디스크 성능이 아무리 좋아봐야 SSD만 못하기 때문에, 운영 체제와 프로그램을 설치하는 시스템 드라이브는 대부분 SSD를 쓰고 하드 디스크는 자료를 저장하는 보조 기록 장치로 활용하는 추세다.[40] 하지만 TDMR 같은 데이터 기록 밀도 상향 기술이 발전하게 된다면 다시 상용화될 가능성이 있을 듯 하다.[41] 2, 3, 4번 트랙의 기존 데이터를 대피시키기 위한 읽기 및 버퍼 쓰기 시간, 쓰고 난 뒤의 데이터 무결성 검증 시간은 포함되지 않았다.[42] 앞서 서술했듯 CMR 제품군과 동일한 가격으로 섞어서 파는 경우가 많았으며, SMR 방식임을 표기한 제품이라도 가격이 싼 것도 아니었다.[43] 다만 3.5인치 하드디스크도 고용량인 경우 7200rpm 모델이 비싸다.[44] 참고 (영문) "Time-Limited Error Recovery (TLER) Info Sheet" #[45] 2020년 초 2~6 TB Red 하드를 SMR로 몰래 변경했다가, ZFS 파일 시스템에서 RAID 리빌딩을 실패하거나 데이터가 손상되는 문제가 나타났다. 웨스턴 디지털는 이 문제를 사과하거나 개선하지 않고, SMR 드라이브를 그대로 Red로 발매하면서 CMR 드라이브를 위한 Red Plus 제품군을 신설하였다.[46] 원래 HGST의 제품군으로 웨스턴 디지털의 HGST 인수 이후에도 한참 HGST의 이름으로 나왔으며. 2018년경부터 브랜드 통합에 의해 웨스턴 디지털의 이름으로 나오고 있다.[47] 하지만 대부분 빠른 포맷이라도 하고 하드를 팔기 때문에 구매자가 복원 프로그램을 돌리지 않고 평범하게 사용한다면 괜찮다.[48] PS4 Pro는 2 TB 모델도 있지만 드물다.[49] 극단적으로 축산 폐수와 똥물이 뚝뚝 떨어지는 상태여도 건드리지 않고 재빠르게 가져오는 게 드라이어로 말리거나 자연스럽게 말린 뒤 가져오는 것보다 복구하기 쉽다.[50] 다만 아동 포르노 같은 소지 자체가 불법인 파일이 들어간 하드 디스크를 AS 맡겼다간 경찰서 갈 수도 있으니 유의. 실제로 이런 과정에서 복구 업체가 저런 파일을 발견하여 경찰에 신고 후 용의자가 검거되는 사례도 심심치 않게 들린다.[51] 게다가 사진의 경우 자잘한 파일의 갯수가 엄청 많은 경우가 흔해서 복구할때 가장 시간과 노력(=비용)이 많이 소모되는 파일 유형이다. 반면 용량은 비교적 작기에 외장 하드가 아니라 USB 메모리 수준으로도 상당량 백업이 가능하여 백업의 효율은 아주 좋다.[52] 내장 HDD를 이용한 백업도 물론 가능하다. 물론 백업 저장매체는 일상적으로 사용하는 저장매체와는 물리적으로 구분된 것이어야 하므로 하나의 HDD를 파티션 분할한 별개의 드라이브에 자료를 복사해두는 것은 백업이 아니다. 하지만 PC에 여러개의 내장 HDD가 설치되어 있을 경우에는 유효한 백업이 가능하다. 다만 PC에 설치되어 일상적으로 사용되는 저장매체는 백업용으로만 사용하는 저장매체보다 그만큼 수명 소모가 빠르고, 또 바이러스나 랜섬웨어등에 공격당하면 같이 피해를 입게 되므로 아예 백업 파일을 옮길때 이외에는 연결을 물리적으로 해제해버리는 외장 저장장치에 백업하는 것이 더욱 안전하게 여겨지는 것. 바이러스, 랜섬웨어가 날고 기어도 백업을 못 당해내는 것처럼 어떤 해커도 오프라인은 못 건너가는 것이다. USB 규격의 대중화로 대용량 고속 저장매체를 쉽게 한번에 끼웠다 뺄 수 있게 되었으니 그 혜택을 활용하자는 것.[53] 원본 뿐 아니라 하나의 백업본에도 문제가 발생했다 하더라도 온전한 백업본이 하나라도 남아있으면 데이터는 무사히 건질 수 있는 것이다. 즉, 복수의 백업본을 준비할 경우 데이터를 완전히 손실하려면 모든 백업본이 동시에 손상되는 경우가 발생해야 하는 것이니 말 그대로 기하급수적인 안정성 증가가 발생한다.[54] 또한 외장하드를 이용한 백업과 마찬가지로 꼭 하나의 클라우드 스토리지 서비스만 사용하라는 법도 없다. 두 곳 이상의 클라우드 스토리지를 함께 사용하여 다중 백업한다면 이용 약관에 의한 삭제나 서비스 종료의 위험성등도 아주 크게 상쇄된다. (간단히 말해, 한 서비스가 종료되더라도 다른 곳의 백업본은 남아있으니 그 백업본을 바탕으로 새로운 백업본을 더 만들수 있다.) 물론 대용량 클라우드 스토리지 서비스는 대부분 비용을 요구하지만 복구 비용보다는 훨씬 싸니까 여러 곳을 사용하더라도 그렇게까지 큰 부담이 될 가능성은 낮고, 백업해야 할 중요한 데이터의 양이 많지 않다면 그런 비용부담조차도 발생하지 않는다.[55] 참고 자료 : # # # #[56] hddparm 명령을 이용하여 ATA devices의 firmware의 secure-erase나 secure-erase-enhance 명령을 실행시킬 수 있다. https://askubuntu.com/questions/17640 를 참조하라.[57] 특히 Windows XP 이전에서는 퀵 포맷이 아닌 일반 포맷을 하더라도 하드디스크 전체 포맷을 할 때 디스크 전체를 0으로 기록하지 않았으며 그 때문에 포맷을 해도 복원이 가능했다.[58] 이론적으로 인용되는 복구 가능성은 피터 구트만의 논문에 기반하는데, 해당 논문 자체도 자료 복구보다는 안전한 삭제에 초점을 맞춘 것일 뿐더러, 현실적으로 복구 가능성은 거의 없다. 1bit의 복구 가능성이 92%라는 말은 1byte(=8bit)의 복구 가능성은 [math((\frac{92}{100})^{8}\times100\fallingdotseq51.3)]%으로 약 51%, 4byte(=32bit)의 복구 가능성은 [math((\frac{92}{100})^{32}\times100\fallingdotseq6.9)]% 약 7%라는 뜻이며, 이는 의미있는 온전한 데이터의 복원 가능성이 제로에 가깝다는 의미이다.[59] Feasibility of recovering overwritten data[60] ....There are two ways that you can delete data from magnetic media, using software or by physically destroying the media. For the software-only option, to delete individual files under Windows I use Eraser and under Linux I use shred, which is included in the GNU coreutils and is therefore in pretty much every Linux distro. To erase entire drives I use DBAN, which allows you to create a bootable CD/DVD running a stripped-down Linux kernel from which you can erase pretty much any media. All of these applications are free and open-source/GPLed, there's no need to pay for commercial equivalents when you've got these available, and they're as good as or better than many commercial apps that I've seen...[61] Number_of_overwrites_needed 에서 설명된 여러 자료 소거 표준들을 살펴보라.[62] Disks that have been full formatted by Windows Vista or later can typically not be recovered.[63] Marked Bad Sectors 참고. ATA Secure erase 중 Enhanced erase를 사용하면 이런식으로 표시된 섹터도 모두 덮어쓰니 해당하는 경우 참고하면 좋다.[64] 실제로 당시 많은 희생자들의 휴대폰 및 선체 내부 CCTV의 DVR 장치, 3년간 해저에 잠겨있던 화물칸 차량의 블랙박스까지 모두 복구해낸 사례가 있다.[65] 오래 넣어두면 거의 흐물흐물해지는 수준까지 도달한다.[66] 그러나 하드디스크 폐기 장비 가격이 대당 1백만원은 가볍게 넘기 때문에 하드를 자주 폐기한다면 이 방법도 현실성이 있긴 하다. 가장 확실한 방법이기도 하고.[67] 흔히 말해지는 덮어쓰여진 HDD의 자료 복구 가능성은 1996년 피터 구트만의 논문에 근거한 것인데, 해당 문서 마지막 에필로그 부분에서 말하는 것처럼 이제는 의미가 없다.[68] 이런 점 때문에, 범죄조직들은 민감한 데이터를 들키지 않기 위해 파괴하기 쉬운 SSD를 많이 사용한다.[69] 이후 SATA-3 후속으로 SATA Express라고 규격이 더 나왔는데 속도는 최대 16.0 Gb/s까지 전송할 수 있으나 HDD에서는 별 의미가 없는 속도여서 SATA Express를 채택한 HDD는 나오지 않았다. 게다가 SATA Express는 단자도 매우 큰데다가(PCIe 단자 + SATA 단자 2개를 붙인 구조다. 다만 이 SATA 단자에 기존 SATA 기기를 붙일 수 있기 때문에 SATA Express 기기가 없더라도 자리만 차지하는 잉여 신세는 아니다. 문제는 SATA Express 기기와 기존 SATA 기기를 같이 쓸 수는 없다는 것) 결정적으로 M.2에 밀려서 현재는 사실상 사장된 상태다.[70] 헬륨이 저압으로 떨어지는지, 헬륨의 감소와 질소/산소의 유입이 병행하는지[71] 보통은 2TB(2022년 기준 약 6~8만원)를 선택하지만 용량 대비 가성비는 4/6TB가 가장 좋아서 개중에서 저렴한 4TB(2022, 약 10~13만원, 6테라는 16~20만원선이라 다소 비싸서 보통 대용량이 필요하지 않으면 선택하지 않는다.)를 선택하는 경우도 흔하다.[72] AHCI의 NCQ가 동작 중 SMART쿼리가 들어오면 오작동을 일으켜 데이터가 손상된다. NCQ가 없는 IDE모드에서는 문제가 발생하지 않음[73] 2년 워런티 기간 끝나고 인식불량, 대용량파일 전송시 후반부로 갈수록 속도저하가 심함 등