Learning
토픽 56 / 111·메모리 계층 (Memory Hierarchy)

SSD (Solid State Drive)

SSD (Solid State Drive)

NAND 플래시 메모리 기반의 비기계적 저장장치로, 반도체 칩에 데이터를 전자적으로 읽고 쓰는 고속 스토리지

특징: 무소음(기계 부품 없음), 내충격성, 저전력, 빠른 랜덤 접근(0.1ms), 경량

구성요소

  • NAND Flash: 실제 데이터 저장 (SLC/MLC/TLC/QLC)
  • Controller: I/O 처리, FTL 관리, ECC, Wear Leveling 제어
  • DRAM Cache: 매핑 테이블 캐싱, 쓰기 버퍼 (DRAM-less SSD는 HMB 사용)
  • FTL(Flash Translation Layer): 논리-물리 주소 매핑

동작원리

  • FTL: 논리 블록 주소(LBA) → 물리 페이지 주소(PPA) 변환
  • GC(Garbage Collection): 무효 페이지 정리, 유효 데이터 이동 후 블록 소거
  • Wear Leveling: 셀 쓰기 횟수 균등 분배, SSD 수명 연장
  • TRIM: OS가 삭제된 블록 정보를 SSD에 통지, GC 효율 향상

폼팩터: 2.5" SATA(550MB/s), M.2 NVMe(7,000MB/s+), U.2(서버용), E1.S(데이터센터)

비교: SSD(무소음/내충격/0.1ms/고가/수명제한) vs HDD(기계식/진동취약/5-10ms/저가/대용량)

연관: NAND 플래시, NVMe, PCIe, FTL, 메모리 계층, 스토리지