최근 수정 시각 : 2021-06-12 09:41:49

하드 디스크 드라이브

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파일:Seagate Barracuda 7200_10 ST3750640A 750GB IDE PATA Ultra ATA 100 HDD.jpg
파일:71UN+Ex0ioL._SL1500_.jpg
파일:hgst-he10-00.png
<rowcolor=#ffffff> Seagate Barracuda 7200 750GB (IDE) WD WD10EZEX 1TB (SATA) HGST Ultrastar He10 10TB[1]
파일:20210211_235420.jpg
파일:20210212_000747.jpg
파일:WD벨로시랩터.jpg
<rowcolor=#ffffff> 2.5" HDD (IDE, SATA 방식) WD WD10EZEX 1TB (SATA) WD 밸로시랩터[2]

1. 개요2. 상세3. HDD의 역사
3.1. 최초3.2. 초창기3.3. 개인용 보급, 한국 보급3.4. 인수합병3.5. 대체 저장 장치와 경쟁
4. HDD 인식 원리
4.1. 계속 사용할 HDD는 절대로 분해하지 말 것
5. HDD의 구성 요소
5.1. 파워 커넥터 (Power Connector)5.2. 데이터 커넥터 (Data Connector)
5.2.1. 인터페이스 (Interface)
5.3. 점퍼 (Jumper)5.4. 버퍼 (Buffer)5.5. 플래터 (Platter)
5.5.1. 트랙 (Track)5.5.2. 섹터 (Sector)
5.5.2.1. 단편화 (Fragmentation)5.5.2.2. 섹터당 512바이트 VS. 4096바이트
5.5.3. 실린더 (Cylinder)
5.6. 스핀들 (Spindle)
5.6.1. RPM
5.7. 액추에이터 (Actuator)
5.7.1. 암 (Arm)5.7.2. 헤드 (Head)5.7.3. 탐색 시간 (Seek Time)
6. 용량 인식 문제
6.1. MBR 파티션의 3TB HDD 인식 불가 문제6.2. 차후 문제
7. HDD의 종류
7.1. 크기별 종류7.2. 트랙 구성 방식 기준별 종류7.3. 데이터 기록 방식 기준별 종류7.4. 용도별 종류
7.4.1. 일반 데스크탑 / 모바일용7.4.2. 서버 / NAS용7.4.3. CCTV / 비디오용7.4.4. SSHD7.4.5. 외장 HDD
8. 중고 HDD 판매, 구매 시 유의사항
8.1. 판매 시8.2. 구매 시
9. A/S
9.1. 데이터 복구 서비스
9.1.1. 결론은 백업
10. HDD 데이터 파괴
10.1. 논리적 파괴10.2. 물리적 파괴10.3. 자기적 파괴10.4. 여타 다른 파괴 방법10.5. 잘못 알려진 파괴 방법10.6. 완전 파괴는 불가?
11. 전망12. 기타13. HDD 제조사
13.1. 현존 제조사13.2. 과거 제조사13.3. 주요 재생 HDD 회사
14. 관련 문서

[clearfix]

1. 개요

Hard Disk Drive

줄여서 Hard Disk 또는 HDD, 하드라고도 한다.

하드 디스크 드라이브(Hard disk drive, HDD), 하드 디스크(hard disk), 하드 드라이브(hard drive), 고정 디스크(fixed disk)는 비휘발성, 순차접근이 가능한 컴퓨터의 보조 기억장치이다.

2. 상세

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.

데이터가 손실될 경우 어떤 제조사에서도 책임지지 않는다. 따라서 중요한 자료는 다른 곳에 백업을 철저히 하자. 데이터 복구에는 HDD 구입가의 수십, 수백 배 이상의 비용이 든다. 시게이트에서 판매하고 있는 Rescue and Replace 옵션도 결국 시게이트의 자체적인 복구 공장을 저렴하게 이용하는 일종의 보험일 뿐이다.

3. HDD의 역사

3.1. 최초

파일:external/upload.wikimedia.org/IBM_350_RAMAC.jpg
최초의 하드 디스크, 라막(RAMAC). 저 시절에 기록 장치라곤 겨우 천공 카드자기 코어 메모리가 전부였던 시절이었다.

최초의 하드 디스크는 1956년 미국의 IBM에서 개발된 라막(RAMAC, 위의 사진)으로, 디스크 크기가 60센티미터 정도에 저장 용량이 5 MB 정도다. 무려 5 MB라는 1950년대 당시로서는 압도적인 용량을 가지고 있었다. IBM제 표준 천공 카드 1장의 용량이 현대 기준으로 80바이트였으므로, IBM 자체 설명으로 천공 카드 64,000장에 해당하며 당시에는 기술의 혁신이었다. 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.

초창기의 모습은 마치 쟁반을 겹겹이 쌓아 놓은 모습으로 현재의 모습과는 영 딴판이다. 게다가 무게 또한 톤 단위에 가까워 이동할 때는 지게차를 사용해야 했으며, 배송 또한 대형 화물 비행기를 이용해야 했다. 유튜브 영상에서는 5백만 문자를 저장할 수 있다고 하는데, RAMAC HDD는 한 문자당 데이터 6비트, 패리티 1비트, 빈 공간 1비트 순으로 8비트를 저장하므로 5백만 바이트의 용량이 나온다. 위키백과 참고 이 시절은 아스키 코드 규격이 나오기 전이다.

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.

3.2. 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 때문.[3] 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 했다. 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.

3.3. 개인용 보급, 한국 보급

1980년 IBM PC XT에 10MB HDD를 내장하였다. 이후 20MB 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[4]에서 HDD를 개발, 생산하여 미국 사이퀘스트나 카록(Kalok)(☞사진 Made in Korea가 보인다)에 ODM으로 수출했다. 자체 브랜드로 처음 만든 곳은 삼성전자이며 1989년부터 판매하기 시작했다. 이전에는 초창기 모델은 그야말로 안정성이 나빴으나 이후에 많이 개선되었다. 이에 질세라 금성통신에서도 출시했지만 당시 제휴 일본 전자 기업이었던 히타치의 하드 디스크를 들여온 것에 불과했다. 현대전자 역시 1994년 맥스터의 지분 40%를 인수했으며, 1996년 나머지 지분도 인수하면서 자회사로 만들었다. 2000년에는 퀀텀까지 인수하였으나 2001년 현대전자의 채권단이 워크아웃을 결정하면서 미국의 사모펀드에 매각하였다. 삼성전자도 2011년 HDD 사업부를 시게이트에 매각하면서 사업을 접었다.

3.4. 인수합병

파일:1200px-Diagram_of_Hard_Disk_Drive_Manufacturer_Consolidation.svg.png

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.

3.5. 대체 저장 장치와 경쟁

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. 대부분 무난하게 쓰는 웨스턴 디지털 1TB HDD는 다나와 기준 카드 최저가 53,000원, SSD는 카드 최저가 GMT+9 2020년 11월 21일 3시 기준 같은 회사의 Blue 3D SSD가 최저 133,270원으로, 아직도 가격 대비 용량이 많다. 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.

2TB 이상 하드 디스크의 경우 앞으로도 다년간 그 입지를 잃지 않을 것으로 보이나, 컴퓨터 사면 기본으로 넣어주는 1TB 대의 저용량 하드는 경쟁력이 사라지고 있다. 2TB 이상에서는 하드 디스크 가격이 용량에 거의 정비례하지만 1TB는 2TB에 비해 조금 밖에 저렴하지 않기 때문이다. 2018년 한 해 동안 SSD 가격은 절반 이하가 되었으나 하드 디스크는 되려 약간 올라서 이미 1TB 하드 디스크는 250GB SSD에 따라잡혔고, GB당 가격이 불과 3배에 이를 정도로 좁아진 상황이다(2018년 12월 기준 1TB 시게이트 하드 디스크: 45$ / 500GB SATA SSD: 팀그룹 등 2군 55$, 크루셜 등 1군 65$, 삼성전자 75$ / 1TB 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 500GB SSD가 1TB 하드 디스크를 대체하는 원년이 될 것으로 보이며, 2020년 이후로는 그냥 1TB 하드 디스크 자체가 용량이 부족하다는 이유로 경쟁력을 잃어 잘 판매되지도 않고 있다.

4. HDD 인식 원리


자기장의 원리로 자성 물질이 있는 원판(=알루미늄 또는 유리 원판)에 자기를 정렬하는 원리로 기록하고 지운다. 이 때문에 HDD 위에 자석을 흔들어 대면 정보가 다 날아가며, HDD 자체가 작동 불능이 된다. "어차피 원판 위의 정보만 날아가는 것 아닌가? 왜 HDD 자체가 아예 작동불능이 되어버리는가?"라는 의문을 가질 수 있을 것인데, 공장 초기 상태의 HDD 내부에는 아무 정보도 없는 게 아니라 LBA 섹터 번호 같은 각종 관리 정보가 섹터와 섹터 사이에 기록돼 있다. 그래야만 원판 위의 데이터의 위치를 찾을 수가 있으므로, 자석으로 망가진 HDD는 제조 공장에서 복구하지 않는 한 되살릴 수 없게 된다.

물론 기본적으로 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.[5] 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[6] 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.[7] 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. 제조사에 따라서는 램프 로드/언로드라는 기술을 사용해 헤드를 아예 플래터에서 치워 버리기도 한다. HDD가 돌아가던 관성 에너지를 활용해 자체 발전을 해서 헤드를 치우기도 한다.

4.1. 계속 사용할 HDD는 절대로 분해하지 말 것

이러한 부품을 담는 HDD의 내부는 절대로 먼지가 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 아니면 다른 저장 장치를 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. 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. 백번 양보해서 얼마만큼의 힘으로 조여야 하는지 알아냈다고 쳐도 특수 장비가 있어야만 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 함 관찰해보자. 보통 1-2일 정도는 작동하지만, 불량 섹터는 계속 늘어나므로 정상적인 사용은 불가능하다. 부팅 두어번 하면 인식 불능이 될 것이다. 그리고 이렇게 하면 HDD 복구가 거의 불가능해지므로 진짜 버릴 녀석을 써야 한다.

웨스턴 디지털에서 HDD 윗판의 일부를 투명 폴리로 만든 랩터 X를 출시해서 평상 상태에서도 HDD의 동작 상황을 직접 육안으로 볼 수 있었으나, 150GB이라는 적은 저장용량에 큰 소음, 그리고 미칠 듯한 가격 때문에 2012년에 단종되었다.

5. HDD의 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.

5.1. 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 AMP MATE-N-LOK 파워 커넥터를 이용했으나, SATA부터 ㄱ자형의 15핀으로 변경되었다.

5.2. 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.

5.2.1. 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 1.5Gbps 전송 속도까지 지원하고 세대가 올라가면 이전 세대의 2배가 된다. 따라서 SATA Revision 2.0의 최대 전송 속도는 3.0Gbps, SATA Revision 3.0의 최대 전송 속도는 6.0Gbps.

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.

5.3. 점퍼 (Jumper)

4×2 배열의 8핀으로 구성된 단자로, 2개의 홈이 파인 조그마한 점퍼들의 배열을 통해 마스터(master), 슬레이브(slave), 케이블 셀렉트(CS)로 지정한다. 여러 대의 HDD를 장착해서 사용하려면 반드시 이 작업을 거쳐야 했지만, SATA 규격부터 점퍼 없이도 자동으로 인식해서 여러 대의 HDD 사용이 편리해졌다.

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. 다행히 SATA 규격부터 점퍼가 필요 없게 되어 초보자들도 헤매지 않고 쉽게 셋팅할 수 있게 되었다.

5.4. 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 캐시버퍼는 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, 2TB 정도의 제품인데도 버퍼가 64MB보다 높다면 의심할 필요가 있다.

5.5. 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. 플래터의 표면에 입히는 자성체는 예전에는 산화철을 사용했지만, 요즘엔 픽시 더스트라 불리는 루비듐 계열 합금을 사용한다. 플래터에는 알루미늄이 더욱 많이 쓰이지만 HDD 파기 시 알루미늄이겠거니 하고 무턱대고 펜치로 구부릴 때 유리 플래터라면 난감한 사태가 일어날 수 있다. 실외에서 파기하도록 하자.

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 그 때도 이 C/H/S 값은 무의미했다. 상식으로 65536실린더, 255헤드, 63섹터를 가진 HDD가 있으리라고 보는가? 일단 255헤드라는 의미는 플래터가 128개라는 소리, 즉 디스크 원판이 128개라는 건데, 종이를 그만큼 쌓아도 HDD 두께보다 두껍다. 저 말도 안 되는 숫자를 억지로 써 넣어야 했던 이유는 바로 맨 끝에 있는 섹터 수 때문이다. 실제 HDD는 벌써 한 실린더에 수천 섹터 이상을 담을 수 있는데 옛날 바이오스의 섹터 제한이 63까지였기 때문. 저 숫자가 유효하던 시절은 AT 시절에 이미 끝났다. 요즘은 모든 섹터에 단순하게 0부터 순서대로 일련번호를 붙이는 LBA라는 간단한 해법이 있고 이게 나오면서 바이오스 입력 화면에 자동 인식(Auto)이라는 항목이 생겨서 이걸 누르면 알아서 잡아주게 되었다. 현대 HDD는 C가 수십만 이상, H가 2~10 정도(플래터 수 * 2)이고 S는 그때그때 다르다. 달기만 하고 재부팅하면 바이오스에서 알아서 자동을 세팅해 줄 정도로 발전하기도 했고.

5.5.1. 트랙 (Track)

HDD의 플래터 표면에서 회전축을 중심으로 데이터가 기록되는 동심원. CD-DA는 1개의 나선형 트랙을 사용하는데 반해서 HDD는 여러 개의 트랙을 가지고 있다.

5.5.2. 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.
5.5.2.1. 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.
5.5.2.2. 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 무력인 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 시게이트ST6000NM0235처럼 6TB 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.

5.5.3. 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.

5.6. 스핀들 (Spindle)

플래터를 회전해주는 말 그대로 회전축. 모터를 통해 플래터를 회전시켜준다.

5.6.1. 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 있지만 소음, 내충격성이나 전력 소비 문제로 자주 사용되지는 않는다. 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 32GB 1,000,000원짜리 SSD조차 랩터 초기 출시 몇 년 뒤에 일어난 일이고 그때는 기껏해야 DRAM에 배터리 연결해서 저장 장치로 속이는, 그것도 DDR1 시대 물건이라 4GB가 최대 용량인 i-RAM 같은 물건 밖에 없었으나 SSD가 빠르게 발전하면서 고성능 HDD의 가성비를 뛰어넘기 시작했고 랩터 시리즈도 투명 껍데기를 장착한 랩터 X 150GB 모델과 고용량 모델이 출시되지만 SSD의 물결 앞에 결국 단종될 수 밖에 없었다.

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 빠르게 하는 저렴한 방법은 RAM의 용량을 확인한 다음 작업에 따라서 8GB에서 16GB 정도로 증설하는 것이고 고 rpm HDD는 랜덤 액세스 성능이 저 rpm HDD에 비하면 좋기에 과거에는 체감 효과가 있었을지 몰라도 현재는 SSD를 다는 것이 더 낫다.

5.7. 액추에이터 (Actuator)

플래터에 담겨진 데이터를 읽거나 쓰기 위한 장치로 크게 암과 헤드로 나뉘어 있다.

5.7.1. 암 (Arm)

플래터의 특정 트랙, 섹터에 접근할 수 있도록 팔처럼 연결된 부분. 일반적으로 플래터의 개수만큼 구성되어 있다.

5.7.2. 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 울트라북태블릿 컴퓨터 등 HDD가 아예 탑재되지 않는 제품 위주로 시장이 옮겨지고 있다.

5.7.3. 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.

6. 용량 인식 문제

RAM/주소할당 문제와 마찬가지로 HDD에서도 이런 문제가 그 동안 많이 나타났다.

===# 32MB 이상의 파티션 인식 불가 문제 #===
1980년대 중반에 있었던 문제다. 당시 IBM PC 호환기종운영 체제였던 MS-DOS 2.x~3.x대 버전은 HDD의 파티션을 32MB까지만 인식한다. 1.x대 버전은 HDD를 지원하지 않았다. 이 제한은 초창기 MS-DOS 버전 2.00부터 3.30까지에서 디스크의 섹터 수를 관리할 때 16비트를 사용했기 때문에, 파티션 하나 당 섹터를 최대 65,536개까지만 인식할 수 있기 때문이다. 이 경우 65536 * 512(섹터 당 용량) = 33,554,432로 딱 32MB가 나온다. 이 문제는 1988년에 나온 MS-DOS 4.0에서 섹터 수를 32비트로 관리하게 되면서 해결되었다. 실질적으로는 MS-DOS 버전 3.31부터지만 이 버전은 소수의 업체에 OEM으로 납품된 게 전부라 일반적으로는 구경하기 어려웠다. 섹터 수를 32비트로 관리하게 되면서 이론적인 최대 용량은 4,294,967,296(2^32) * 512(섹터 당 용량) = 2,199,023,255,552로 2TB가 나오지만 당시 FAT 파일 시스템에서는 실질적으로는 섹터 단위가 아닌 몇 개의 섹터를 묶은 클러스터 단위로 입출력을 수행했고, 클러스터 수는 16비트를 사용했고 클러스터의 최대 크기는 32KB였기 때문에 최대 용량은 65,536 * 32KB = 2GB였다.

일반 사용자들은 별로 와닿지 않는 문제인데, 개인용 컴퓨터에서 HDD가 대중화 된 것은 1990년대 초반이기 때문이다. 이미 저 문제가 해결되고도 남았던 때였고, 보급된 HDD의 용량도 20MB 내외였다. 2GB는 그야말로 꿈같았던 때였다. 단 이 시기에 40MB~60MB 용량의 HDD를 장착했다면 이 문제 때문에 파티션을 2개 나눠서 썼던 사람들도 소수 있었다. 당시 PC를 사면 번들되는 PC-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.

===# 528MB 이상의 HDD 인식 불가 문제 #===
1990년대 초중반에 있었던 문제이다. 앞절에서도 나왔지만 오래전 PC BIOS들은 HDD의 실린더/트랙/섹터값을 직접 입력하게 되어 있었는데 당시 BIOS의 최댓값은 1024실린더, 256헤드, 63섹터였다. 그런데 ATA(IDE) 규격은 65536실린더, 16헤드, 255섹터가 한계치였다. 여기서 문제가 발생하는데, 실린더 헤드 섹터값이 두 규격 중 작은 쪽으로만 인식될 수밖에 없어서 실질적인 최댓값은 1024/16/63이었고 당시 섹터당 512바이트였기 때문에 528MB가 한계치가 된다. 결국 이 문제는 섹터 인식을 CHS 방식이 아닌 LBA 방식으로 전환하면서 해결된다. 이 때 도입된 LBA는 28비트로 137 GB(128 GiB)까지의 용량이 가능했다.

===# 2GB 이상의 파티션 인식 불가 문제 #===
그러나 1990년대 중반에 HDD의 용량이 1GB를 돌파하며 문제가 되기 시작했다. HDD 용량이 가파르게 상승하기 시작하면서 얼마 안 있으면 FAT의 최대 용량 제한인 2GB에 다다르는 것은 시간 문제였기 때문이다. 그래서 마이크로소프트에서는 FAT를 확장한 새로운 규격인 FAT32를 들고 나왔다. 클러스터 번호를 32비트로 확장하고 클러스터 크기를 512바이트에서 최대 4KB까지 지원하기 때문에 이론적으로는 16TB까지 지원이 가능하다. 그러나 이런저런 한계 때문에 파티션은 2TB까지가 한계이다. 윈도우 95 OSR2와 윈도우 98에서 지원하기 시작했지만, 기존 FAT16과 호환성이 없기 때문에 마이크로소프트는 FAT16을 FAT32로 변환해주는 툴을 같이 배포했다.

윈도우 XP 이후 FAT32 지원은 점차 축소되었다. XP부터는 32GB 이상의 FAT32 파티션을 운영 체제 자체적으로는 포맷해주지 않으며[8], 윈도우 비스타 이후 운영 체제는 강화된 보안과 NTFS의 고급 기능 때문에 FAT32로 포맷한 파티션에 설치할 수 없으며 윈도우 8부터는 꼼수[9]도 막혔다. 이런 마이크로소프트의 정책으로 HDD의 파일 시스템은 FAT에서 NTFS로 자연스럽게 넘어갔다. 휴대용 기기와 메모리 카드에서는 FAT32가 여전히 쓰이고 있지만, FAT32의 파일 크기 4GB 제한을 뛰어넘는 동영상 및 음악 파일이 보급되기 시작하면서 이쪽도 exFAT 등 다른 파일 시스템이 점차 도입되고 있다.

===# 137GB 이상의 HDD 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 137GB 제한을 돌파할 수 있는 차세대 ATA 인터페이스를 정식으로 공개하면서 이 문제가 대두되었다.

28비트 LBA는 268,435,456개의 섹터를 지원하는데, 이 당시 섹터 하나의 크기는 512바이트였다. 268,435,456 섹터 x 512 바이트 = 137,438,953,472 바이트, 즉 137 GB가 최대 용량이 되는 것이다. (HDD 업체 표기 기준이다. 윈도우에서 표시되는 것은 128GB) 이 때문에 이 이상의 용량을 가진 HDD를 연결할 경우 137GB 이상의 용량은 인식이 안 되는 문제가 생기기 시작했다.

결국 2002년 ATA/ATAPI-6으로 표준을 업데이트하면서 48비트 LBA를 사용, 제한 용량을 128PB로 올리면서 이 문제는 해결되었다. LBA에서 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.

6.1. MBR 파티션의 3TB HDD 인식 불가 문제

현재는 큰 의미없이 어물쩍 넘어간 문제이긴 한데, 2010년 10월 3TB HDD가 막 나왔을 시절엔 32비트 PC에서 메모리 4G 한계처럼 HDD에도 2^32(비트) * 512 (바이트) = 2,199,023,255,552(=4,294,967,296개의 섹터) 공식에 의거, 약 2.2TB 이상의 HDD 주소할당에 애로사항이 꽃피는 문제가 있었다. ## 64비트 운영 체제를 사용하고, 파티션을 MBR이 아닌 GPT 방식으로 만드는 등으로 해결이 가능하지만, 32비트 운영 체제를 사용한다든가, UEFI가 아닌 레거시 BIOS로 부팅한다든가, 32비트 운영 체제인 윈도우 XP를 사용한다든가, 구형 외장 HDD를 사용할 경우, 이를 지원하지 못하는 상황이 갑자기 나타날 수 있다. 가령 구형 외장 HDD 케이스에 최신 3~4TB HDD를 꽂았을 때 당황스럽게도 약 746.51GB의 용량만 인식된다.

하지만 SSD가 널리 보급되어 운영 체제 드라이브의 용량은 128~512GB로 쪼그라들었고, 윈도우 XP는 더이상 사용을 권하지 않으며, 외장 HDD 케이스는 USB 3.0을 지원하는 것을 찾아 한번쯤 업그레이드 했기에 위 문제는 2010년 4분기 즈음 큰 맘먹고 3TB HDD를 구매한 얼리어답터들만 겪고 유야무야 지나가 버렸다. 그러나 고용량 HDD를 데이터 저장용으로 속도도 별로 중요하지 않겠다 구형 외장 HDD 케이스에 넣지 말란 법은 없으니, 그럴 때 갑자기 나타날 수 있는 문제가 되었다. 외장 HDD에서 용량이 제대로 인식이 되지 않는다면, USB 3.0이 도입된 시기에 출시된 새 외장 HDD 케이스를 사거나, HDD 제조업체에서 제공하는 유틸리티를 이용해야 한다. USB 3.0이 문제를 해결해 주는 게 아니라, 그 시점에 만들어진 외장 HDD 컨트롤러가 3TB 이상의 용량을 인식해 준다. 파티션 나누는 것은 좋은 방법이 아닌데, MBR로는 해당 디스크의 모든 파티션을 합쳐서 2.2TB를 넘길 수 없다. 2TB 이상 용량은 모두 인식하지만 파티션 할당이 되지 않는다.

자세한 내용은 여기와 여기에.

인식도 되고 정상적으로 3TB 이상으로 파티션도 잡히지만 2.2TB 이상 기록하면 raw 에러가 발생하면서 아예 먹통이 되는 문제도 있다. raw에러 발생시 데이터는 전부 사라진게 아니니 복구할 수 있지만 오래 걸린다고 한다. 이 문제는 인텔 RST 드라이버를 10.1 이상으로 업데이트하면 발생하지 않는다고 한다. 장치관리자→ IDE ATA/ATAPI 컨트롤러로 들어가서 드라이버 버전을 확인할 수 있다. AMD 메인보드에서는 딱히 이런 문제가 없는 것 같지만 꼭 메인보드 드라이버를 최신으로 업데이트하자.

6.2. 차후 문제

SSD에도 적용되는 내용이다.
  • 8PB 이상의 파티션 인식 불가 문제: 주로 윈도우에서 사용되는 NTFS의 최대 파티션 크기는 8PB이다.
  • 128PB 이상의 파티션 인식 불가 문제: 윈도우뿐 아니라 맥, 리눅스, 안드로이드에서도 잘 지원하는 exFAT의 최대 파티션 크기는 128PB이다.
  • 1EB 이상의 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.
  • GPT 파티션의 64ZB 초과 HDD 인식 불가 문제: 섹터 하나의 크기가 4KB인 경우 264(비트) x 4 (킬로바이트) = 64ZB까지만 지원한다.

7. HDD의 종류

7.1. 크기별 종류

HDD는 인치 단위로 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 디스크의 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. 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 46GB의 용량을 구현한 시게이트의 ST446452W가 마지막 모델일 것이고 당시 일반용 HDD의 용량이 2~4GB선에 머물러 있을 때라 고용량을 구현하기 위해 크기를 키운 것이었다.[10]
  • 3.5인치: 데스크탑용 내장/외장형 HDD는 보통 이 크기를 사용한다. 가격 대비 성능과 속도가 좋다. 현재는 SMR 방식으로 20TB, PMR 방식으로 18TB까지 나와 있다.
  • 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. 2017년 현재는 단일 HDD로 헬륨 충전과 SMR 기술을 통해 5TB 용량까지 나와있다. 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. 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. 3.5인치에 비해 상대적으로 충격에 강하고 저전력이라는 장점 때문에 데스크탑용으로도 쓰이는 경우도 종종 있다. 물론 HDD가 SSD보다 속도가 느리기 때문에 하드 디스크 대신에 SSD를 사용하는 제품이 많이 증가했다.
  • 1.8인치: 아이팟 클래식, PMP, 소형 노트북 HDD 등 이곳저곳 널리 사용되었었다. 1.8인치 HDD는 320GB 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, 전력 소모를 억제하기 위해서 4200rpm이 거의 대부분이었다. 플래터 크기가 작아서 회전수에 비해 성능도 많이 떨어진다. 낮은 전송률을 만회하기 위해서 버퍼 메모리는 당시로서는 높은 2-8MB 정도가 달려 나왔다. SATA 시대로 오면서 5200rpm에 uSATA 규격을 이용한 HDD도 있었다. 노트북 ODD에 쓰는 mini SATA 및 SSD에서 쓰는 mSATA와는 다르다. 단자 모양이 일반 SATA와는 달랐다.
    이 규격 HDD가 살아 있었던 시기의 장점은 전력 소모와 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 PMPiPod 클래식 1세대부터 7세대까지 전 세대에서 사용하였다. iPod 1세대는 5GB로 MP3 파일 1000개를 넣을 수 있음을 광고했으며 단종되기 직전의 7세대(그래봐야 2007년부터 사실상 변화가 없던 것)는 160GB의 용량을 자랑했다.(다른 HDD를 끼우면 240GB까지 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 DAP들은 microSD 카드를 사용하고, 고급 기종에서는 microSD 슬롯을 두 개 지원한다. 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 대부분 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 64GB 등)로 교체해야 한다. 물론 CF나 2.5인치 인터페이스를 쓴다면 거기에 맞는 물건을 구해야 한다.
  • 1.3인치: Microdrive. 이쪽은 옛날 PMP에 들어가는 경우가 있었다. 1인치보다는 플래터 크기가 커서 용량은 40GB까지 나왔다. 0.85인치와 더불어 보기 힘든 규격이다.
  • 1인치: Microdrive. 최대 12GB 용량까지 나오고 단종되었다. 현재 마이크로드라이브는 존재 의의가 거의 상실된 상태이며 대부분의 영역에서 플래시메모리로 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: Microdrive. 이쪽은 예전에 나온 용량 큰 휴대폰에 들어가는 경우가 있었다. 크기는 CF 카드보다 작은 SD 카드 정도의 크기였다. 크기 때문에 용량은 4GB가 최대였다.

7.2. 트랙 구성 방식 기준별 종류

  • CMR (Conventional Magnetic Recording)
    전통적인 트랙 구성 방식으로, 트랙들이 독립적으로 구성 되어 있고 트랙 사이에 일종의 가드를 배치해서 이웃된 트랙에서 쓰기 작업할 때 데이터 오염을 방지할 수 있는 장점이 있다. 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 단가 문제를 타협하면서 대용량으로 나아가는 추세라 CMR 방식의 HDD가 점점 줄어들고 있다.[11]
  • 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 랜덤 쓰기 속도가 매우 느리고 진동에 취약하다. 4개의 트랙을 겹쳐 놓았다고 하면 트랙 1번의 데이터를 수정하려면 2, 3, 4번 트랙의 데이터를 임시로 백업해뒀다가 1, 2, 3, 4 순으로 다시 써야 하기 때문이다. 4개의 트랙을 쓰기 위해선 플래터가 최소 4회전을 해야 하므로[12] 랜덤 쓰기시 발생하는 딜레이는 극복이 어렵다. CCTV 같이 연속 쓰기가 발생하는 응용에서는 적당하지만 랜덤 쓰기가 발생하는 미디어 스토리지나 데이터베이스 시스템에서는 성능한계상 사용하기 곤란하다. 그리고 이 경우 기록 도중에 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?
    SMR이 아닌 방식 또는 겹치지 않는 기록 방식을 가리켜 PMR이라 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 차이, 정리 를 대강 이해하기 좋게 요약한 글.

7.3. 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.

7.4. 용도별 종류

"*"표시는 비즈니스 / 엔터프라이즈 제품군

7.4.1. 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.
  • 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

7.4.2. 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.[13] 일반 데스크탑용 제품들은 이러한 기능이 비활성화된 채로 출시된다.
  • 웨스턴 디지털 Red NAS Hard Drive 시리즈
  • 웨스턴 디지털 Red Plus NAS Hard Drive 시리즈 [14]
  • 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*[15]
  • 시게이트 NAS HDD 시리즈
  • 시게이트 IronWolf 시리즈
  • 시게이트 IronWolf Pro 시리즈
  • 시게이트 Enterprise Capacity HDD 시리즈*
  • 도시바 Cloud & NAS Hard Disk 시리즈

7.4.3. 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

7.4.4. 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. SSD + HDD가 보통 선호되는 구성이지만, 다나와 기준 <SSD+HDD>는 삼성전자 120기가 SSD + 1TB HDD 12만, <FireCuda>는 단일 2TB가 12만(2017년 기준)으로 가격 대비 용량은 그럭저럭 좋다. 적절한 가격 대비 용량과 가격 대비 성능을 갖춘 적절한 하이브리드 드라이브지만 최고는 될 수 없는 안타까운 출신이다. 그래도 SSD + HDD로 해서 따로 작업하기 힘든 사람과 드라이브 할당을 1개, 즉 C만 두고 쓰는 유저들에겐 적당한 선택이 된다.

관련 제품으로는 시게이트 FireCuda 시리즈가 유일하다. 수년 전에는 웨스턴 디지털의 제품도 있었으나 현재는 단종되었다.

7.4.5. 외장 HDD

본체 밖에서도 연결이 가능한 하드 디스크. 외장 HDD 참조. 하드 디스크를 외장 HDD로 만드는 장비 또한 해당 문서 참조.

8. 중고 HDD 판매, 구매 시 유의사항

8.1. 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. 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.[16]

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.

8.2. 구매 시

중고 HDD는 데이터 백업, 소장, 비상용 목적으로 사용해서는 안 된다. 이런 목적이라면 반드시 새 HDD로 구입하자.

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 작업경로의 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. 1TB의 경우 2018년 말 기준 새것 49,000원, 리퍼비시 4만원 정도인데 기껏해야 만원 차이일 뿐이다. 벤치마크 프로그램으로 진단되는 불량은 새발의 피다. 만원 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 RefurbishedRecertified라고 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, 사기일 가능성이 훨씬 높다.

만약 500GB/1TB 노트북용 HDD를 중고로 사야 할 생각이라면 가능하면 PS4PS4 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. 하지만 1TB 5만원짜리를 3.5~4만원 정도 깎는 정도라 품질과 가격을 동시에 잡기는 어렵다.

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 사용가능하다.

9. 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.

9.1. 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.[17] 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.

여기에서는 HDD 제품별로 고장 원인에 따른 HDD의 이상 작동하는 소리를 들을수 있다.

그리고 일부 HDD는 자신에게 이상이 생기면 사이렌을 울려서 자신의 이상 상태를 어필하기도 한다. 스핀들 모터가 구동되지 않거나 HDD에 심각한 문제가 있을 경우.

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.[18]

9.1.1. 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 평상시 대비하는 것이 중요하다. HDD 자료 복구 비용은 매우 높기 때문에 차라리 복구에 투자할 자금을 내장 HDD나 외장 HDD를 1~2개 구입하는 쪽으로 투자해서 사전에 백업해 두는 게 훨씬 이득이며, 항상 명심해야 할 부분이지만 바이러스와 랜섬웨어는 물론 심지어 복구도 절대 백업을 뛰어넘지 못한다.

HDD 손상으로 잃어버린 데이터는 되찾지 못한다고 생각하라. 그게 속편하다. 비싸고, 복구 기술이 크게 발전했다고는 하지만 대부분 완벽하게 복구하지 못한다. 그런데 이게, 경찰 수사자료 같은 거라면 자료의 일부만 복구해도 증거로 사용할 수 있으니 상관없겠지만... 일반 사용자 레벨에서는 일부 복구는 사실 큰 의미가 없다. 예를 들어, 일반 개인 사용자에게 가장 소중한 자료 중 하나인 가족사진 등을 생각해 보자. 파일이 일부 깨져서 가족 얼굴이 안 나온다거나, 가족 일부가 안 나오는 사진은 의미가 없다. 백업은 쉽고 복구는 (극히)어렵다. 데이터는 새 HDD를 구입해 어느 정도 수고해서 백업해 두자. 소중한 자료라면 더블백업하자. 그래도 불안하면 HDD 두 개에 더블 백업해서 하나는 친구에게 맡겨두고, 대신 당신도 친구의 더블 백업 HDD중 하나를 맡아주자. 하드 코어 유저의 경우 내장 HDD든 외장 HDD든 복사본 3개를 기본으로 구비해서 1개는 계속 사용하고 나머지 2개는 백업, 소장, 비상용으로 관리하기도 한다. 한쪽 집에 홍수가 나서 떠내려가더라도 자료는 남아있다. 아니면, 임대 금고를 빌려서 더블 백업 HDD 중 하나를 넣어 두자. 귀찮겠지만, 그런 수고를 감수할 만큼 가치있고 뿌듯한 게 바로 백업이다. 오히려 데이터 복구야말로 훨씬 더 귀찮고 완벽 복구를 보장할 수 없으며 가격조차 매우 비싸다. 즉, 불확실한 복구를 할바에 HDD를 몇 개 구입해서 백업을 하는 것이 훨씬 현명하다. 그러니 명심하자. 바이러스, 랜섬웨어가 아무리 날고 기어도 이길 수 없는 게 바로 백업이다. 영화 동영상이나 음악 파일과 같이 민감하지 않은 데이터 한정으로, 요즘에는 네이버 클라우드 등 클라우드 저장 서비스를 이용하는 것도 하나의 방법이다. 업로드가 조금 귀찮더라도 한번 올려두면 서비스가 망하거나 하지 않는 이상 자료는 안전하다. 그것도 미심쩍다면 그냥 사진이나 영상 같은 건 M-DISC 방식의 저장 매체에 저장하자. 스펙 상 1000년 보관이 가능하며 자외선에 몇 일씩 노출시켜도 인식이 가능하다.

10. HDD 데이터 파괴

포맷하면 HDD에 있는 데이터가 사라질 거라는 오해가 있지만 실제로는 대부분의 데이터 복구가 가능하다. 그래서 중고 판매시 매우 중요한 정보나 개인정보들이 줄줄이 유출될 수 있다. 기자가 직접 25개의 중고 HDD를 구입해, 그중 20개의 HDD에 있는 데이터를 복구하는 데 성공했다. 당신의 신분증이나 인감 등 신상정보가 들어있는 문서를 폐기하지 않고 주워가라는 듯이 아무 길에나 휙 던져놓고 가는거랑 같은 급이다.

로우레벨 포맷하면 안전할 거라는 오해도 있다. 과거에는 전문 기관에서 복구를 시도한 것이 아닌 한 실제로 안전했다. 하지만 2010년대에는 하드가 고밀도화되어 가정집에서 로우 레벨 포맷을 하기에는 시간이 너무 오래 걸린다. 거기다 기술의 발전으로 2010년대에는 로우 레벨 포맷을 한 하드 디스크도 복구가 가능해졌다. 일반인 수준에서는 불가능하고 시간이 오래 걸리긴 하지만, 전문 업체들에서는 파일을 1번만 덮어쓰기를 한 경우 이상적인 조건에서 비트 당 복구율을 90% 수준까지도 올릴 수 있는 것으로 알려져 있다.

음악이나 이미지 등은 데이터의 10%만 깨져도 사용할 수 없기 때문에 비트 당 복구율 90% 정도일 경우 정보 유출 걱정은 안 해도 된다. 문제는 일부분이라도 살렸을 때 문제의 소지가 큰 텍스트다. 일반 가정의 경우 그나마 문제가 적으나, 업체나 공공 기관의 '암호, 개인정보, 기밀' 같은 게 복구되어 버리면 문제의 소지가 아주 크다. 따라서 복구해서는 안 되는 정보를 담고 있는 하드 디스크는 중고로 팔거나 기증하면 안 되고 논리적 파괴에도 의지하지 않는 게 좋다. 물리적 파괴만 믿어야 한다. 이 때문에 2019년 현재 웬만한 공공기관에는 하드 디스크 파쇄기를 들여놓고 있으며 무단 반출 시에는 법적으로 처벌받는다.

현재 HDD는 가정집에서 진짜 로우 레벨 포맷을 하고 나서 데이터 복구에 실패했다면, 그냥 HDD가 벽돌이 되어 복구가 안 되었을 가능성이 크다.

게다가 현대의 하드 디스크 공장 포맷은 과거 플로피 디스크 시절과 다르게, 로우 레벨 포맷이라는 것이 생산 공정 중 일부로 간주된다. 이 말인즉슨 신품 하드를 로우 레벨 포맷하는 공정 자체가 클린룸에서 최대한 정밀하게 진행되고, 그 이후에 수율 선별이나 각종 품질 측정을 다 거쳐서 정상 포맷이 되었다는 인증이 되어야 제품으로 비로소 출고된다는 의미다. 가정에서 로우 레벨 포맷을 다시 한다고 반드시 망하리란 법은 없지만 이미 그 정밀함의 수준 격차가 크기 때문에, 집에서 로우 레벨 포맷을 다시 한다=반도체 칩의 납땜을 리볼링해서 살린다 정도의 비상 수단으로 인식해야 한다.

10.1. 논리적 파괴

물리적인 폐기까지는 필요 없다고 여긴다면 소프트웨어적인 방법으로 지워버리는 방법이 제일 간단하다. 즉, 0과 1로 이루어진 드라이브의 중요한 데이터를 0000000과 같이 무가치한 더미 데이터로 덮어씌우거나 소거 프로그램을 통해 지워버리면 된다. 그러나 가급적이면 중고 판매는 안 하는 편이 좋다. 특히, 정말로 중요한 기밀 자료를 취급했던 적이 있는 하드 디스크라면 중고거래는 금물. 물론 게임이나 영화 등 흔한 데이터들을 저장했던 하드 디스크라면 논리적 파괴 방법만으로 중고 거래를 준비하기 충분하다. 여하튼, 더미데이터로 덮어씌우거나 소거 프로그램을 실했다면 소프트웨어 레벨 복구는 불가능하다. 명령 프롬프트에 diskpart를 연 다음 clean all 명령을 내리거나, 일반 포맷을 하면 된다. clean all 명령은 더미데이터를 더 많이 씌우지만 큰 차이는 없다. 윈도우 XP는 diskpart가 없고 일반 포맷을 할때 더미데이터를 씌우지 않으므로 DBAN 등의 제대로 된 소거 프로그램을 쓰자.

하지만 최근 소거 프로그램으로 삭제한 데이터를 복구할 많은 기법이 나오기도 했고, 하드 디스크 용랑의 증가로 인해 논리적 파괴가 시간이 아주 오래 걸리게 되었다. 파일 몇 개라면 몰라도 1TB 짜리 디스크 하나 소거 프로그램 돌리려면 3~4시간 정도는 기본이고, 랜덤으로 여러 번 덮어썼다면 6시간은 족히 걸릴 지 모른다.

자신이 쓰던 HDD를 중고로 넘기기 앞서 반드시 포맷한 다음에 소거 프로그램으로 3-pass나 7-pass로 빈 공간을 여러 번 덮어써서 데이터 완전 삭제해야 하고 파일을 삭제한 흔적 역시 지워야 한다. 애초에 개인정보, 기밀 자료 같은 민감 정보를 취급했던 HDD는 중고로 판매하는 것 자체가 위험하니 중고 판매를 포기하고 아래의 물리적 파괴로 파괴해버리는 것이 바람직하다. 물론 영화, 음악, 게임 같이 자신의 취향이 공개되는 것만 감수하면 괜찮은 것들만 저장했던 HDD라면 소거 프로그램만 돌리고 팔아버려도 괜찮다. 야한 동영상을 저장했던 HDD도 이렇게 소거 프로그램 돌려서 팔아도 괜찮다고 생각할 수 있을텐데, 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.

10.2. 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.

가정에서도 물리적인 파괴를 할 수 있다. 망치로 구부러 뜨리거나 못으로 하드에 구멍을 뚫어 버리면 개인이나 소기업 수준에서는 복구가 불가능해 고물상에서 개인정보나 노리는 잡범 등은 대비할 수 있고 도시광산에서 처리하기도 편하다. 더 확실히 하려면 망치나 드라이버등 공구로 하드의 상판을 살짝 분리하여 틈을 약간 만들자. 흙이나 모래를 한 줌 정도 넣고 흔든다. HDD의 플래터는 매우 정밀해서 이 정도로도 치명적인 손상을 입는다. 더 확실히 하고 싶다면, 아이폰 분해 등에 사용되는 다이소 2000원짜리 별 모양 드라이버를 구해 완전 분해 후 플래터를 조각내 버리면 된다. 플래터는 금속이라기보다는 유리에 가까워 깨지듯 조각나 버리는 경우가 많으므로 보안경과 안전 장갑을 착용하고 펜치, 망치 등으로 공구로 안전하게 파괴하도록 하자. 경우에 따라서는 엄청나게 미세한 조각으로 박살나 버리므로 주의. 플래터의 강도가 생각보다 강해 쉽게 부서지지 않는다면 사포로 플래터의 표면을 빈틈없이 문질러 스크래치 범벅을 만들어주자. 콜라식초 등 가정에서 구할 수 있는 산성물질로 플래터를 샤워를 시켜줘도 좋다.가정에서 보기는 어렵지만 구할수만 있다면 염산을 가지고 플래터를 부식시키면 적어도 식초보다는 효과가 뛰어나다. 그리고 CD 굽듯이 프라이팬에 넣고 굽는다. 이렇게 하면 어지간한 전문 복구업체나 수사기관도 거의 손대지 못한다. 정리하자면, 틈을 만들어서 모래를 넣고 흔든 다음 뚜껑을 완전히 따서 사포로 또 한번 긁어주고 불로 구운뒤 플래터를 망치로 내려쳐서 박살을 내줬다면 이제 안심하고 폐가전으로 버려도 된다.
예시1

야외로 가져가서 오함마소방도끼로 박살내면 완전히 갈라진다.[19]

파일:external/www.coolthings.com/harddrivedestroyer.jpg

전문적인 파괴 기기로는 MHDD(Manual Hard Drive Destroyer)이 있다. HDD를 물리적으로 부수어 복구 불능으로 만든다. HDD에 커다란 구멍을 뜷거나 잘근잘근 접어버리는 우악스런 방식이기 때문에 어떤 식으로든 복구가 불가능해진다. 보통 디가우저로 데이터를 완전히 박살내고 나서 이 파쇄기를 쓰는 식이다. 국가기관이나 기업체 부설 연구소, 기업 등에서 사용한다.

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. 관련 기사 풍문에 의하면 주요 국가기관들과 가까운 수도권의 모 제철소가 자료 파기 시설로 지정이 되어 있다고 한다.

10.3. 자기적 파괴

이 정도의 물리적 파괴가 번거롭다면 강력한 자기장으로 플래터에 자기적 파괴를 가하는 것이 좋다. 보통 네오디뮴 자석이나 그만한 세기의 전자석을 사용한다. 막대나 말굽자석 같은 것은 자력이 약하기 때문에 제대로 데이터를 파괴하지 못할 가능성이 높으므로 추천되지 않는다. 그럼 네오디뮴 자석을 어떻게 구할까? 요즘 하드 디스크를 분해해 보면 자체적으로 강력한 네오디뮴 자석이 들어가 있는 경우가 많다. 이 자력을 이용해 헤드를 움직이기 때문이다. 분해한 후 이 자력을 플래터에 직접 닿게 할 수 있다면 자석을 구입하는 추가적인 비용 없이 분해만으로도 안전하게 폐기할 수 있다. 다만 이 역시 상판을 분리한 후 플래터에다 직접 해야한다. 요즘은 가정용 HDD라도 어느 정도의 자기장 차폐 능력을 갖추었기 때문에 일반 네오디뮴 자석 정도의 자기장으로는 상판이 분리되지 않은 경우 데이터가 파괴되지 않는다(장시간 노출 시에는 유실됨). 강자성을 보유한 산업용 네오디뮴 자석이나 전자석이라면 상관없겠지만 그걸 일반인이 입수하기는 매우 번거롭고 비쌀 것이다.

10.4. 여타 다른 파괴 방법

이것 저것 번거롭다면, 빠른 포맷이 아닌 일반 포맷 정도의 간단한 소프트웨어적 소거 후 기판을 분리하고 모델명을 추정할 수 있는 라벨을 떼어내 각각 따로 버리자. 기껏 개인의 정보를 추출하려 어렵게 기판만 따로 구할 사람은 드물 것이다. 물론 매우 중요한 기밀정보를 저장했던 HDD거나 국가기관 수준까지 대응해야 한다면 이 방법은 무효다. 후술할 명정보기술을 포함한 복구업체 중에서도 최정상급 업체 일부는 하드 모양만 보고 모델명을 파악하는 것은 물론 거의 모든 하드 디스크에 대한 기판까지 보유하고 있기 때문이다. 이런 곳들까지 대비하려면 전술한 물리적, 자기적 파괴 방법이 필수적으로 병행되어야 한다.

10.5. 잘못 알려진 파괴 방법

HDD를 전자레인지에 넣고 돌리면 된다는 사람들도 있는데, 이 방법은 매우 위험한 방법이다. 화재 또는 폭발하면서 전자레인지는 고장나고 사람은 사망할 수 있다.관련 기사 폭발하면 파괴되긴 한다.

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.

확실하게 파괴해서 개인정보 유출을 방지하고 화재 위험도 전혀 없는 가장 정상적인 방법은 도끼를 사용해 깨부수는 것이다.

10.6. 완전 파괴는 불가?

완전범죄는 없다고 했던가. 소거 프로그램을 사용해도 그 흔적이 남고, 이를 복원하는 데에 성공시킨 사례가 있다. 또, 이론상으로 디가우저를 사용하는 경우에도 미세한 흔적이 남아 이를 다시 추적해 배열하면 복원할 수 있다는 연구도 있다. 심지어는 가장 안전해보이는 망치조차 다시 조각을 맞추고 재배열하면 이론적으로 복원 가능하다고 한다. 어쩌면 플래터를 가루로 만들어 버리거나[20] 용광로에 넣는 등 아예 하드 자체를 물리적으로 회수할 수 없게 하는 방법이 가장 복원률을 낮출 수 있는 방법일 것이다.

이런 문제 때문에 하드 디스크의 이런 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 되버리면 간편하게 포기할 수 있는 SSD가 훨씬 낫다.

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 사용하고 있는 실정이다. SSD의 용량 당 단가는 지속적으로 내려가고 있으며, HDD보다 저렴해지는 순간 HDD의 생명은 끝장이 날 것이다.

데이터 백업이라는 측면에서 SSD보다 선호되는 경우가 있지만, 이 또한 패러다임이 클라우드 스토리지 서비스로 넘어가고 있다는 것을 고려할 필요가 있다. 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 익숙치 않거나 클라우드는 못 믿겠다 하는 일반인들 한정으로는, 데이터 안정성으로 보면 HDD가 SSD나 자기테이프보다 더 유리할 수 있긴 하다.

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 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.

12. 기타

하드를 세워두면(본체를 눕혀두면) 비프음을 내면서 작동을 거부하는 경우가 있었다.

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하드 디스크를 개조해 만든 그라인더. 위에서도 설명했지만 하드 디스크는 케이스를 여는 순간 사용 불능이 되니 불량 섹터가 창궐해서 모터만 쓸 수 있는 하드, 혹은 수명이 다 되어 바꾸는 게 좋은 하드로 만드는 게 좋다.



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 작업중에 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 트위스트 페어로 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. 현대 HDD는 SATA-2까지의 전송 대역폭을 소화하고 있다.

용량 문제에서도 아직도 많은 사람들이 기억하고 있는 504 MB 바이오스 장벽 문제, FAT16의 한계 용량인 2 GB문제 등 바이오스와 운영 체제에 의한 용량 한계를 다양하게 겪었다. 최근에는 32비트 MBR의 한계 용량인 2.2 TB 장벽을 뛰어 넘었다. 32비트 MBR의 한계는 현재 GUID 파티션 테이블(약칭 GPT)로 극복할 수 있으며 윈도우 서버 2003 이후의 운영 체제는 32비트/64비트 버전을 막론하고 GPT로 파티션된 HDD를 인식할 수 있다. 다만 GPT로 파티션된 HDD에서의 부팅은 64비트 운영 체제에서, BIOS를 대체하는 EFI 규격을 사용하는 메인보드를 사용할 때만 된다. 그러나 이 역시 소프트웨어적인 지원상의 문제일 뿐, 32비트 메모리 어드레싱 자체의 문제는 아니다. 이 장벽을 넘어서면 또다시 48비트 LBA의 한계인 144 PB의 장벽이 기다리고 있다.

최근에 나오는 8TB 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 PMR 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[21] 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 10TB 에 달하는 공기 충전 하드 디스크를 발매하기도 했다. 10TB 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 8TB 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 1TB는 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 일반인 입장에서는 일단은 충분한 용량이다.

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 18TB의 HDD가 출시가 되었다. 작업 부하량은 550TB, 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 허수아비https://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

13. HDD 제조사

HDD 안정성이 대동소이하지만, 삼성은 문제 없이 잘 돌아간다는 평과 돌연사가 잦다는 극과 극의 평이 병존했었고, HGST는 삼성만큼 안티가 많지는 않지만 역시 안정적이라는 평과 동시에 내구성이 약하다는 평이 병존하고 웬디와 시게이트는 전체에 걸쳐 무난하다는 평이다. 소중한 자료를 그것도 대량으로 저장하게 되는 매체다 보니 하나라도 고장 나면 사용자 입장에선 뼈아픈 기억이 될 것이다.

2019년 기준으로 매각한다는 이야기만 나오고 있는 도시바 HDD 사업부 말고는 대부분 시게이트와 웨스턴 디지털에 몽땅 인수된 상태다. 물론 LaCie, G-Technology 등 시게이트 밑에서 독자적인 브랜드로 제조하는 곳이 있다.

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13.1. 현존 제조사

  • 시게이트 - 염가로 가성비가 좋다. 다만, 2014년 기준 3년간 시게이트 HDD의 불량률은 여타 HDD 제작사를 압살하는 1위다. 데스게이트라고 부르면 다들 알아들을 정도. 의 결과를 보면 모든 용량의 제품이 전체적으로 불량률이 높으며, 1.5TB 제품은 불량률이 높다고 악명이 자자한 3TB 제품보다도 1.2배나 높은것으로 나오니 조심해야 한다. 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 승부하고 있다. 2011년에 삼성의 HDD 사업부를 인수 완료하였다. 삼성전자는 HDD 사업부를 매각하면서 매각 대금의 절반을 시게이트의 주식으로 양도받아 시게이트의 2대 주주가 되었으나 2년 후 주식을 대량 매각해 1조의 차익을 얻었다.
  • 웨스턴 디지털 - 웬디 혹은 WD(더블유디)라고 불리며, HGST를 2011년 3월 9일부로 인수했다. 이 때 HGST의 3.5인치 HDD 공장을 도시바에 매각했다. 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. 4TB 이하의 하드는 거의 신제품이 나오지 않고 있고 특히 블랙이 수 년 간 업데이트되지 않고 있어서 훨씬 저렴한 블루(1TB)가 앞서는 성능을 가지는 경우가 있다. 아마존 평점을 보면 퍼플(감시카메라용 저속하드)의 평가가 가장 좋다.
  • 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.

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 - 약간 나이가 있는 컴돌이 위키러라면 친숙한 명칭. 1980년에 설립된 미국 회사로 업계 2인자 자리를 고수하다가(1위는 시게이트) 2000년 당시 현대전자의 자회사였던 맥스터에 인수되었다.
  • 맥스터 - 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 - 1986년에 하드 디스크 사업팀을 구성해 1989년부터 20년 넘게 HDD를 판매했으나, 2011년에 시게이트에 매각했다.

13.3. 주요 재생 HDD 회사

  • 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.
  • 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 있다. 한국에서는 명정보기술이 웨스턴 디지털 재생 HDD를 수입하고 있다.

전체적으로 재생 HDD는 그 특성 때문에 신품보다 성능이나 수명이 뒤떨어진다. 대신 가격도 저렴한 편이다.

14. 관련 문서


[1] 내부에 헬륨이 주입되었고 SAS를 지원한다[2] 최대 10000rpm까지 지원한다. 과거 SSD가 상용화가 되기 전 데이터를 더 빨리 전송하거나 불러오기 위한 제품으로 당시 가격이 비싼편에 속했다. 현재는 SSD의 등장으로 찾아볼 수 없는 비운의 제품.[3] 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.[4] 1953년 설립된 통신, 전자 기기 제조 업체. 1980년대까지 OPC라는 전화기 브랜드로 나름 명성을 날리던 회사였으나 1994년 부도로 폐업하였다.[5] 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.[6] 100만 시간이면 하루 종일 돌려도 114년을 쓸 수 있다.[7] 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. 또한 복구를 100% 보장하지도 않는다.[8] FAT32 방식 자체의 한계가 아니라, NTFS를 권장하기 위해 마이크로소프트가 인위적으로 건 제약이다. 실제로 윈도우 98의 포맷 기능으로는 100기가 이상 파티션을 FAT32로 포맷할 수 있다.[9] 윈도우를 NTFS로 포맷한 파티션에 설치하고 운영 체제가 설치된 파일을 다른 곳에 복사한 다음 기존 HDD를 FAT32로 포맷하고 다시 복사한다.[10] 데스크탑에 시디롬도 거의 달지 않는다고 그 자리에 들어가는 50TB 5.25인치 HDD 같은 걸 출시하면 어떨까 할 수도 있지만, 그럴 거면 NAS를 쓰는 게 낫다. 그리고 요즘 케이스에는 5.25인치 랙을 거의 안 만든다는 문제가 있다.[11] 하지만 TDMR 같은 대이터 기록 밀도 상향 기술이 발전하게 된다면 다시 상용화될 가능성이 있을 듯 하다.[12] 2, 3, 4번 트랙의 기존 데이터를 대피시키기 위한 읽기 및 버퍼 쓰기 시간, 쓰고 난 뒤의 데이터 무결성 검증 시간은 아직 포함되지도 않았다.[13] 참고 (영문) "Time-Limited Error Recovery (TLER) Info Sheet" http://products.wdc.com/library/other/2579-001098.pdf[14] 2020년 초 2~6TB 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.[15] 원래 HGST의 제품군으로 웨스턴 디지털의 HGST 인수 이후에도 한참 HGST의 이름으로 나왔으며. 2018년경부터 브랜드 통합에 의해 웨스턴 디지털의 이름으로 나오고 있다.[16] 하지만 대부분 빠른 포맷이라도 하고 하드를 팔기 때문에 구매자가 복원 프로그램을 돌리지 않고 평범하게 사용한다면 괜찮다.[17] 극단적으로 축산 폐수와 똥물이 뚝뚝 떨어지는 상태여도 건드리지 않고 재빠르게 가져오는 게 드라이어로 말리거나 자연스럽게 말린 뒤 가져오는 것보다 복구하기 쉽다.[18] 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.[19] 다만 사람들이 없는 인적 드문 곳에서 하도록 하자. 망치나 도끼를 가지고 내리치는 장면을 타인이 보면 흉기소지라는 이유로 경찰에 신고할수도 있다.[20] 가루가 되는 순간 물리적으로 다시 맞추는 것도 사실상 불가능하고, 다른 자석이나 지구 자기장에 의해 정보가 파괴될 가능성도 높다.[21] 헬륨이 저압으로 떨어지는지, 헬륨의 감소와 질소/산소의 유입이 병행하는지