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