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보조 기억 장치
주 기억 장치는 정보 저장 용량이 한정적, 전원이 꺼지면 내용이 날아가는 휘발성을 가짐
보조 기억 장치(secondary storage)는 전원이 꺼져 있을 때도 정보를 유지함
보조 기억 장치는 두 종류가 있음 HDD/SSD
HDD/SSD 모두 메모리보다 많은 정보를 저장하며, 휘발성을 띠지 않음
드라이브에 저장된 정보는 전력 공급이 없더라도 유지됨
데이터, 명령어, 다른 모든 정보는 보조 기억 장치에 장기간 저장되며, 주 기억 장치로는 일시적으로만 옮겨짐
HDD
하드 디스크(hard disk) or 하드 드라이브(hard drive)라 부름
자기 디스크로, 회전하는 금속 표면에 있는 자성 물질의 미세한 영역이 자성을 띠는 방향을 설정하여 정보를 저장함
데이터는 동심원을 따라 나있는 트랙에 저장됨
트랙 간에 이동하는 센서를 이용해 데이터를 읽고 쓴다
오래된 컴퓨터의 윙윙, 딸깍 소리: 센서를 금속 표면의 적절한 위치로 옮기면서 내는 소리
디스크 표면은 고속(분당 5,400회 이상)회전함
디스크는 RAM보다 바이트당 100배 정도 저렴함
디스크는 RAM보다 정보에 접근하는 속도가 느리다
금속 표면의 특정 트랙에 접근하는데 약 100분의 1초가 걸림
접근 하고 나면, 초당 100MB 정도의 속도로 데이터를 전송
SSD
비교적 최근에 나온 형태로, SSD(solid state drive)
회전하는 기계장치 대신, 플래시 메모리(flash memory)를 사용
플래시 메모리 또한 비휘발성을 띤다
전원이 꺼져 있어도, 개별 소자에, 전하(charge)를 유지하는 회로에 정보가 전하 형태로 저장됨
저장된 전하를 읽어 값이 무엇인지 확인할 수 있다
삭제하고 새 값으로 덮어 쓸 수 있다
디스크보다 가벼움, 빠름, 안정적(인 정보 저장?), 떨어뜨려도 고장이 덜 남, 전력 소비 적다
디스크보다 아직 비싸지만, 가격 점점 낮아지는 중, 이점이 매우 커서 노트북에서는 SSD가 HDD를 거의 대체함
노트북용 SSD 용량은 250~500GB 정도.
USB 소켓으로 연결 가능한 외장 SSD는 TB 단위로 나옴.
디스크 드라이브는 컴퓨터의 논리적 구조와 물리적 구현 간 차이를 보여주는 좋은 예시
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파일시스템: Windows 파일탐색기, MacOS의 파인더
드라이브의 내용을 폴더와 파일의 계층 구조로 표시
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데이터는 드라이브에 저장되는데, 물리적 구현에 따라 HDD(회전하는 기계장치, 자기디스크)/SSD(움직이는 부품이 없는 집적회로, 플래시 메모리)로 나뉜다.
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파일시스템이라는 운영체제 소프트웨어와 드라이브라는 하드웨어가 합작해 조직화된 구조(논리적 구조)를 만듬
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HDD이던, SSD이던 물리적 수단이 다르더라도, 똑같은 논리적 구조를 제공한다.
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컴퓨팅 곳곳에 스며들어있는 아이디어인, 추상화(abstraction)의 좋은 예시
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물리적인 구현의 세부사항을 숨기면서, 기술의 물리적 작동 방식과 관계없이 유저에게 저장된 데이터를 파일과 폴더의 계층구조로 보여줌
그 외 장치들
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입력 장치: 마우스, 키보드, 터치스크린, 마이크, 카메라, 스캐너
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출력 장치: 디스플레이, 프린터, 스피커
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네트워킹 구성요소: Wi-Fi, Bluetooth → 다른 컴퓨터와 통신하는 용도로 사용
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시각, 청각 등의 접근성 문제를 겪는 사용자를 위한 보조 장치
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버스(Bus): 컴퓨터 구조에서 구성 요소가 버스라는 여러 개의 전선으로 연결됨. 전기공학에서 빌려온 단어로, 여러가지 버스가 있는데,
프로세서-메모리 를 연결하는 버스: 짧고 빠르지만 가격이 비싸다.
헤드폰 잭에 연결되는 버스: 길고 느리지만 저렴하다.
USB(Universal Serial Bus): 범용 직렬 버스로, 컴퓨터에 장치를 연결하기 위해 어디서나 사용되는 버스.
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마우스를 USB 슬롯에 꽂는것 → 마우스는 입력 장치이고, 마우스에 연결된 유선과 USB는 마우스를 컴퓨터 메인보드에 연결해주는 BUS인 것이다.
USB 메모리를 꽂는것 → USB 꽂아서 쓰는 메모리도 플래시 메모리
장치들을 모아 단일기기로
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앞서 언급된 장치들이 모이면 휴대전화, 스마트폰, 태블릿PC와 같은 단일기기가 된다
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휴대전화: 시계, 계산기, 정지 화상 카메라, 비디오카메라, 음악 영화 재생, 게임 콘솔, 바코드 판독기, 네비게이션, 손전등, 등 여러 기능을 묶어서 단일기기로
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스마트폰: 노트북과 추상적인 아키텍처는 같지만, 크기와 소모 전력에 제약이 있어서 구현 방법이 크게 다름
휴대전화에는 디스크 형태의 저장장치가 없는 대신, 전화가 꺼져 있을 때 연락처, 사진, 앱 등의 정보를 저장하기 위한 플래시 메모리가 들어있음
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태블릿PC: 보편적 아키텍처를 기반으로 하면서 비슷한 구성요소를 갖는 컴퓨터