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 Hard Disk Drive 인터페이스의 발전
현재 사용되는 하드디스크의 인터페이스는 E-IDE(Enhanced IDE), S-ATA(Serial ATA), SCSI(Small Computer System Interface), SAS(Serial Attached SCSI)등 여러 가지가 존재한다. 이들 중 기업용 서버에서 주로 사용되는 SCSI, SAS등은 논외로 두고 일반PC에서 사용되는 인터페이스의 발전사를 살펴보도록 하겠다.
속도의 한계에 이르러, 인터페이스의
확장 본격 대두
PC에서 사용되었던 최초의 HDD 인터페이스는 시게이트의 ST-506/412 방식으로 HDD의 모델명을 그대로 따서 만들었다. 이 인터페이스 방식에서 나온 컨트롤러는 하드디스크 2개, 실린더 1024개, 섹터수/트랙당 64개, 헤드수 16개, 섹터크기 512바이트, 최대용량 512MB까지 제어할 수 있었다.
초기의 하드디스크는 ST506 정도만으로도 충분히 사용할 수 있었지만, PC의 성능이 향상되면서부터 대용량의 데이타를 고속으로 전송할 수 있는 새로운 인터페이스의 필요성이 대두되었다. 그래서 고안된 것이 바로 ESDI(Enhanced Small Device Interface) 방식의 인터페이스이다.
이 인터페이스 방식은 1983년 경에 맥스터(Maxtor)를 중심으로 개발된 것으로 물리적인 연결은 ST-506과 같은 34핀 및 20핀 커넥터를 사용하였으며, 계속 사용범위를 넓혀오다가 90년대 들어서 미국 표준규격인 ANSI 규격(ANSI X3.170-1990)으로 채택되기도 했다.
1994년에 규격화된 IDE(Integrated Drive Electronics) 방식은 ATA 방식이라고 부르기도 하며, 컨트롤러 카드에 데이타 분리회로, 모터 및 헤드 제어회로 등의 회로들이 포함된 ST-506과 달리 IDE 방식의 하드디스크 드라이브에는 이들 전자회로를 모두 드라이브 내부에 가지고 있다.
출처 : wikipedia.org
IDE는 초기에 비교적 낮은 3.3MB/sec의 전송률을 보였지만 성능을 개선해 나중에 등장한 IDE는 8.3MB/sec의 전송률을 보였다. 용량도 개선해 최대 504MB를 지원하며, 하나의 채널에 2개의 하드디스크를 달수 있게 되었다. IDE는 이전의 방식에 비해 개선된 전송률과 용량을 가지고 있었으며, 표준으로 자리잡았다.
EIDE는 IDE의 단점을 보완한 인터페이스로 2개의 채널을 지원하며 하나의 채널에 2개의 하드디스크를 연결할 수 있어 하드디스크를 최대 4개 장착할 수 있게 되었다. 속도도 최대 13.3MB/sec로 개선되었으며, ATAPI라는 표준 규격을 지원해 하드디스크 이외에 CD-ROM 드라이브를 장착할 수 있게 되었고, 이후 계속된 개선으로 전송 속도가 최대 133MB/s에 이른 E-IDE 방식은 현재까지도 사용되고 있다.
E-IDE에서 S-ATA로 인터페이스
변환
Maxtor가 100GB의 벽을 돌파한 후에는 인터페이스의 변화가 본격적으로 대두된다.
E-IDE방식은 1994년 개발된 후 지속적으로 발전하여 133MB/s까지 전송량이 확장되었으나, 점차 이 속도에도 병목현상이
생기기 시작했다.
문제의 결정적 원인은 E-IDE가 Parallel방식의 데이터 전송 프로토콜이라는데 있다.
Parallel 방식은 데이터 전송 속도가 느리지만 , 한번에 많은 데이터를 전송할 수 있고 구현은 어렵지만 CPU등의 컨트롤러
부하가 적다는 장점이 있어 지금까지 HDD의 인터페이스로 채택된 방식이었다.
그러나 속도에서 문제가 생기자 기존의 Parallel방식이 아닌 Serial 방식으로
인터페이스의 변환을 시도한것이 바로 Serial ATA, S-ATA 방식이다.
1세대 SATA에서 한 채널당 전송 대역폭은 1.5 Gbit/s이다. (2세대는 3 Gbit/s, 3세대는 6 Gbit/s) 이러한 높은 대역폭을 통해서 초당 150MB를 전송할 수 있게 된다. 이는 PATA의 최대 대역폭 100~133MB/s보다 향상된 수치이며, 또한 PATA의 한 채널에 두 개의 디바이스가 연결되어 있는 경우 두 개의 디바이스가 대역폭을 공유하기 때문에, 한 채널당 한 개의 디바이스만 연결하도록 되어 있는 SATA의 대역폭이 훨씬 여유가 많다.
이밖에 PATA는 같은 채널로 송신과 수신이 순차적으로 이루어지는 동기식 동작을 하지만, SATA는 한 채널에 송신과 수신의 라인이 따로 갖춰져 있어서 비동기 동작이 이루어지며, 핫 플러깅을 지원하고, 최대 1m 까지의 선 길이에도 안정성이 보장된다.
이러한 S-ATA 인터페이스의 도입으로, 2002년에는 기존 PATA의 최고속도인
133MB/s보다 속도가 향상된 150MB/s의 인터페이스를 탑재한 Seagate의 바라쿠다 ATA V가 처음으로 선보이게 된다.
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