5.1.1. 디스크 원판

거의 모든 대용량 기억 장치에 의해 사용되는 회전 매체는 알루미늄, 유리와 폴리 탄산 에스테르와 같은 여러 다른 물질로 입힌 한개 이상의 얇고 둥근 판입니다.

각 원판의 표면에 데이터를 저장할 수 있도록 특별한 물질을 입힙니다. 이 물질은 사용된 데이터 저장 기술에 따라 달라집니다. 가장 자주 사용되는 데이터 저장 기술은 자성 물질을 입힌 원판을 사용합니다.

다른 데이터 저장 기술로서 광학 물질을 입힌 광자기 디스크도 자주 사용됩니다[1].

어떠한 데이터 스토리지 기술이 사용되건 상관없이, 여러 디스크 원판들은 하나의 축에 고정시켜서 같이 회전하며, 액세스 암은 디스크 원판 표면에서 움직이며 원하는 트랙을 찾아 데이터를 판독 및 기록합니다.

5.1.2. 데이터 판독/기록 장치

데이터 판독/기록 장치는 컴퓨터 시스템이 생성하는 비트(bit)와 바이트(byte)를 디스크 원판에 입혀진 물질과 상호 교류하는데 필요한 자기 편차 또는 광학 편차로 변환시켜주는 역할을 합니다.

가끔씩 이 장치가 제대로 작동하기 힘든 경우가 있습니다. 예를 들어 자성 물질을 입힌 대용량 저장장치 판독/기록 장치 (짧게 헤드 (heads)라고도 부름)는 원판의 표면에 가능한 가깝게 작동합니다. 그러나 만일 이 헤드가 원판의 표면을 건드리게 되면, 이러한 마찰로 인해 헤드와 원판 양쪽에 심각한 손상을 입히게됩니다. 따라서 헤드와 원판 표면은 매우 매끄럽게 닦여져 있으며, 헤드는 회전축에서 나오는 압력을 이용하여 원판의 표면 위에서 사람의 모발 보다 얇은 간격을 두고 "떠다니듯" 작동합니다. 이러한 이유 때문에 자성 디스크는 갑작스러운 온도 변화나 공기 오염, 흔들림에 매우 약합니다.

광자기 디스크는 자성 디스크와 약간 다른면이 있습니다. 광자기 디스크의 경우 헤드가 원판 표면에서 계속적으로 일정한 거리를 두고 회전해야 합니다. 만일 거리가 멀어지거나 너무 가까워지면 원판을 읽는 렌즈가 정확한 초점일 잃게됩니다.

자성 디스크이건 광자기 디스크이건 디스크 원판에서 실제로 데이터를 저장하는데 사용되는 영역은 매우 적습니다. 원판은 헤드 아래에서 회전하므로 표면 영역은 매우 얇은 둥근 선 모양으로 구성되어 있습니다.

이러한 방식으로 대용량 기억 장치가 작동하게 되면 원판 표면 중 99 퍼센트가 낭비되게 됩니다. 헤드를 추가할 수는 있지만, 원판 표면을 완전히 이용하기 위해서는 수천개의 헤드가 필요합니다. 따라서 이러한 문제를 해결하기 위해서는 디스크 원판 위에서 이동 가능한 헤드가 필요합니다.

5.1.3. 액세스 암

액세스 암에 부착된 헤드가 디스크 원판 표면 전체에 걸쳐 이동 가능하게 함으로서 원판 전체를 데이터 저장하는데 사용할 수 있습니다. 액세스 암은 다음과 같은 두가지 요건을 갖추어야 합니다:

• 매우 빠르게 이동 가능

• 매우 정확히 이동 가능

헤드가 한 곳에서 다른 곳으로 이동한 후 멈출때까지는 아무런 데이터 판독 작업이나 기록 작업이 수행되지 않으므로 액세스 암이 최대한 빨리 이동할수록 그만큼 시간 낭비를 줄일 수 있습니다[2].

또한 앞서 언급했듯이 액세스 암은 헤드의 표면 매우 작기 때문에 정확하게 이동할 수 있어야 합니다. 따라서 원판의 저장 기능을 효율적으로 사용하기 위해서는 헤드가 앞 위치에 기록된 데이터를 덮어쓰지 않도록 정확하게 새로운 위치로 이동하여 새 데이터를 기록할 수 있어야 합니다. 디스크 원판은 수천개 이상의 동심원 (트랙(tracks))으로 구성되어 있으며, 이 트랙 사이에서 액세스 암이 이동하는 것을 검색(seeking) 작업이라 부르며, 한 트랙에서 다른 트랙으로 액세스 암이 이동하는 시간을 검색 시간(seek time)이라 합니다.

여러 장의 디스크를 하나의 축에 고정시켜서 같이 회전하며, 각 디스크의 동일 순번 트랙들의 집합을 실린더(cylinder)라고 합니다. 액세스 암은 하나의 트랙을 여러 구획으로 나누어 그곳에 자료들을 단위별로 기록합니다.