HDD

전자부품
1. 저장장치
  1. HDD - 이 페이지
  2. 디스크 콘트롤러 카드
  3. 휴대용 외장 HDD
2. 참조
  1. RAID
  2. NAS
3. 참조
4. 부품
  1. 스핀들 모터
    1. HDD모터
    2. HDD용 유체동압 베어링
    3. 플래터
    4. 플래터 클램프에 HDD 회전체 밸런싱
  2. 헤드 어셈블리
  3. HDD 상단 커버
    1. HDD 점탄성 댐퍼
    2. HDD 커버 가스켓
  4. 먼지
  5. 진동 억제
  6. 밀봉
참조 외부링크
1. Seagate Date Code https://bugaco.com/calculators/seagate_date_code.php
대표 사진
1. 2009.05 제조된 160GB P-ATA 삼성 2.5인치HDD ST160LM005
제조회사
1. 위키페디아,
  1. 현재 (외장 HDD포함하는) 제조업체 리스트 https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_hard_disk_manufacturers
  2. 사라진 HDD 제조업체 https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_defunct_hard_disk_manufacturers
2. 현재 제조업체
  1. Seagate Technology
  2. Western Digital 웨스턴디지털
  3. Toshiba 도시바
용어
1. LBA; Logical Block Addressing
2. IDE; Integrated Drive Electronics
  1. 이름 유래
    1. ATA(AT Attachment)가 원래 이름이다. 1984년 IBM AT 컴퓨터용으로 개발되었기 때문에 붙은 이름이다.
    2. 이후 1986년 Compaq이 ATA 표준을 기반으로 IDE 드라이브를 도입했다. 그러므로 IDE/ATA는 같은 의미로 사용된다.
    3. 2003년 SATA 등장 이후 원래 ATA를 PATA라고 부른다.
  2. 표준
    1. ATA-1 (IDE)
    2. ATA-2 (EIDE)
    3. ATA-3
    4. ATA-4 이 때부터 ATAPI(ATA Packet Interface)가 지원되었다.
    5. ATA-5
3. 137GB: ATA 규격에 의한 HDD용량 최대값이다. Cylinder:65536 Head:16 Sector:255 섹터용량 512B
  1. LBA가 28비트이기 때문에 발생된다.
  2. 이 이상 용량의 갖는 HDD를 연결하면, 137GB이상의 용량은 인식이 안되었다. (더 많은 용량이 인식이 안되지, 사용할 수는 있다.?)
  3. 2002년 ATA/ATAPI-6 표준이 등장하여 48비트 LBA를 사용하면서 이 문제가 해결되었다.
4. IDE 인터페이스에서 점퍼세팅
  1. 마더보드에는 두 개의 IDE 인터페이스가 있다.
    1. primary, secondary라고 부른다.
    2. IDE 인터페이스에는 두 개의 장치(device)를 연결할 수 있다.
      1. 하나의 인터페이스(케이블)에 두 개의 장치를 사용하기 위해서는 구분해야 한다.
      2. 두 장치를 master, slave 라고 부른다.
      3. 두 장치를 구분하기 위해 물리적으로 핀 또는 케이블을 통해 조작한다.
    3. 그러면 총 4개의 장치를 연결할 수 있다.
  2. 3.5인치 HDD에서. 8개 핀인 경우
    1. Master or single drive
    2. Slave
    3. Master with a non-ATA-compatible slave (ATA 비호환 슬레이브가 있는 마스터인 경우?)
    4. Cable select : 케이블 28번핀(CSEL)에 의해서 master와 slave를 결정한다.
      1. CSEL이 0(ground)이면 Device0(master)가 된다.
      2. CSEL이 1(open)이면 Device1(slave)가 된다.
    5. Limit drive capacity to 32 Gbytes : 구형컴퓨터에 있는 어떤 BIOS는 32GB 이상 용량의 드라이브를 장착하면 부팅이 안되는 경우가 있다. 이 때 적용한다.
5. IDE 케이블 길이
  1. 36인치(약 91cm)까지이다.
    1. 2001년 출시 Power Mac G4 데스트탑에서
      - 40핀 커넥터에 80선 리본전선을 사용. IDE 케이블 최대 길이인 36인치(91cm)를 사용하고 있다.
하드웨어 관련 용어
1. 크게 두 가지 요소로 구성된다.
  1. PCBA(PCB assembly)
    1. HDD 콘트롤러 IC
    2. 서보모터 IC
    3. DRAM
    4. 충격센서, 낙하센서, 가속도센서
    5. 회로보드에 스폰지 사용
  2. HDA(head disk assembly)
  3. 위 두 사이에 붙이는 HDD PCB 댐퍼
2. HDA(head disk assembly)에서
  1. 베이스(base) = 베이스 판(base plate) = 베이스 캐스팅(base casting)
    1. 내부 공간으로 관통하는 나사 구멍으로 HDD 먼지 유입방지용 스티커
  2. HDD 상단 커버
  3. HDD모터
    1. HDD용 유체동압 베어링
    2. 스핀들 허브
    3. 플래터
    4. 스페이서 링
      1. 플래터 사이에 끼운다.
    5. 플래터 클램프(platter clamp)
      1. HDD 회전체 밸런싱
  4. 헤드 어셈블리 - 두 구성으로 이루어져 있다.
    1. HSA(head stack assembly,헤드 스택 어셈블리)
      1. 액추에이터 암(actuator arm)
        
        알루미늄 가공품
      2. 피봇 베어링 어셈블리
      3. VCM; 보이스 코일 모터
        
        위면 자석
        보이스 코일
        아랫면 자석
        액추에이터 암 래치(actuator arm latch)
        
        보이스 코일 뒤쪽에 파킹존에 위치시키기 위한 자석과 이 자석이 붙는 stopper
        위 반대편에 actuator latch
        
        논문
        논문 - 7p
    2. HGA; head gimbal assembly(헤드 짐벌 어셈블리), 플래터 회전에 의한 공기층 위로 뜨는 부분이다. 부양높이는 약 70nm이다.
      1. 액추에이터 암(actuator arm)과 로드암 사이에 베이스 플레이트(base plate)
      2. (얇은 스테인리스 스틸 판으로 만든) 로드암(load arm)
      3. 슬라이더라고 부르는 HDD 자기헤드
        
        표면은 평평하지 않게 설계하여 플래터가 회전하면 특정한 높이(5-10nm)로 비행할 수 있도록 한다.
        슬라이더 아래는 공기 베어링 표면(Air Bearing Surface)을 형성한다.
        이 비행 높이 때문에 먼지가 없어야 한다.
        정전기 주의
    3. HDD 프리앰프
  5. HDD 순환 에어필터
    1. 슬라이더의 움직임으로 플래터에서 긁혀 나오는 자성 물질을 수집한다.
  6. HDD 브리더 필터
    1. 고도가 높을 경우(주변 기압이 낮아질 경우) 고장날 수 있다.
    2. 기압을 조정하기 위해 공기가 통하는 필터이다. 이물질 0.3um 이상은 필터링한다.
  7. HDD 디스크 댐퍼
  8. HDA와 PCBA 사이 접점
    1. HSA(head stack assembly,헤드 스택 어셈블리)와 연결
      1. 지속적인 접촉 방법
      2. 먼지 유입 방지 방법
    2. HDD모터와 연결
  9. 파킹존에 사용되는 플라스틱 사출물로 만든 램프(ramp)
관련 소프트웨어 화면
1. CF 카드를 HDD 대신 사용할 때
  1. CF 카드를 low level format 한다. 프로그램을 사용한다.
    1. 파티션 스타일에는 두 가지가 있다. MBR와 GPT 선택메뉴에서 MBR을 택한다.
    2. 구형 PC 및 구형 Windows 운영체제는 MBR인데, 구입한 최근 CF메모리 등은 GPT를 사용해서 포맷후 출하하기 때문이다.
      1. MBR: 마스터 부트 레코드, 2TB 이하
      2. GPT: GUID 파티션 테이블, 이 파티션으로 부팅되려면 Windows 64비트 버전 및 Windows Vista SP1 이상만 가능하다.
    3. 현재 HDD 확인 및 관리 프로그램
      1. "Windows + R" 누르면 실행창이 뜬다.
      2. diskpart 입력하고 실행한다.
      3. list disk 명령어를 입력하고 실행하면, 기존 디스크의 모든 디스크 파티션 유형이 표시된다.
      4. Gpt 항목에 *로 표시되면 GPT이다.
  2. low level format 하면, 디스크 관리자에서, 디스크 초기화에 대한 메뉴가 나온다.
    1. MBR;마스터 부트 레코드 - 택한다.
    2. GPT;GUID 파티션 테이블
  3. 새단순볼륨 선택하고, 포맷한다.
2. 불량 섹터; bad sector
3. format
  1. 빠른 포맷 - 운영체제에서 디폴드
  2. 일반 포맷 - 빠른 포맷을 선택하지 않으면
  3. low level formatting - 별도의 소프트웨어가 필요하다.(?)
    1. DOS 창에서 DISKPART 명령어에서 clean과 같은 효과를 보인다.
4. 데이터 삭제
5. Win7에서 디스크 검사(=CHKDSK)
  1. 어떤 문제가 없는 HDD에서. 2021/03/24
    - 불량 섹터 검사 및 복구 시도 - 진행중
    - 검사 완료 후 메시지
  2. 디스크의 전체 할당 단위 개수, 디스크에서 사용 가능한 할당 단위 개수
6. Win Vista에서 disk manager (디스크 관리)
  1. 디스크 표시에서 빨강+ 표시가 나왔을 때
    - 빨강+ 표시와 할당되지 않음.
    - 디스크 1에 마우스 커서를 대고 오른쪽 클릭하면 "디스크 초기화" 메뉴가 나온다.
7. disk manager에서, 볼륨이 합쳐지지 않을 때
  1. DOS 창에서 DISKPART 명령어를 수행한 후
    - select disk 1, clean, create partition primary
8. 저장장치 속도
9. HDDScan v4.1, 홈페이지 http://www.hddscan.com/
  1. 지원되지 않는 컨트롤러 칩이 있다.(많다.)
  2. TESTS
    1. Verify: 선형모드에서 드라이브에 데이터 복구가 필요한지, 복구 가능한 오류가 있는지, 아니면 완벽한 형태인지를 판단하는 가장 빠른 방법입니다.
    2. Read: 선형모드에서 데이터를 호스트로 전송하는 Verify
    3. Butterfly: 무작위 읽기
    4. Erase: 선형모드에서 지우기
  3. TOOLS - SMART TESTS - Short, Extended, Conveyance(운반)
    1. Short Test: 1~2분 소요된다.
    2. Extended Test: 0.5~60시간 소요된다. 드라이브의 모든 표면을 스캔한다.
    3. Conveyance Test: 몇분 소요된다.
하드웨어 기술자료
1. 회사
  1. Adaptec - 4p
2. 서비스매뉴얼
  1. - 38p
    1. 사용 주요 IC 3가지
      1. Read/Write channel IC : Marvell 88C6590
      2. Spindle motor & actuator driver : TLS2502
      3. Buffer DRAM(64Mbit) : K4S641632H-UC60
3. 용어
  1. 두 부분으로 나눈다.
    1. HDA; HEAD DISK ASSEMBLY
    2. PCBA; PCB ASSEMBLY
  2. SMART ; Self-Monitoring, Analysis and Reporting Technology
    1. 정보
      1. 위키페디아 https://en.wikipedia.org/wiki/S.M.A.R.T.
      2. 나무위키 https://namu.wiki/w/S.M.A.R.T.
    2. 사진
      - 2000년 이전 ATX 보드에서. 2021/02/26 촬영
4. 크기 비교
  - 3.5 2.5 1.8인치
공통
1. 기업용 HDD와 일반 HDD 차이, Enterprise-class versus Desktop-class Hard Drives
  1. 인텔 - 17p
2. 용량에 따라 채택하는 기술
  1. 2023년 기준
    1. 1T~10TB: 수직자기기록(PMR)
    2. 12TB~16TB: 헬륨충전
    3. 18TB~22TB: 헬륨충전, ~10장플래터, FC-MAMR(Flux-Controlled Microwave-Assisted Magnetic Recording;마이크로웨이브 보조 자기 기록)는 플래터 한 장에 2TB 기록한다.
    4. 26TB: SMR(shingled manetic recording;기와식 자기 기록)을 적용하면 15% 용량이 증가한다.
3. HDD 동작온도
Fast SCSI-2, 50-pin connector
1. SCSI 병렬 인터페이스 https://en.wikipedia.org/wiki/Parallel_SCSI
  1. 50핀, 68핀, 80핀(SCA) 등이 있다.
  2. 50핀
    1. SCSI-1, Fast-SCSI, Ultra-SCSI, Ultra2-SCSI
  3. 68핀
    1. Fast Wide SCSI, Ultra Wide SCSI
  4. 68핀, 80핀
    1. Ultra2 Wide SCSI, Ultra3 SCSI, Ultra-320 SCSI, Ultra-640 SCSI
2. 씨게이트 3.5인치HDD에서 발견
변환기 -> 디스크 콘트롤러 카드