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완강한바다사자135
전원이 꺼져도 컴퓨터 데이터가 사라지지 않고 저장되는 SSD 낸드플래시의 원리
전자기기는 전기가 끊기면 데이터가 날아가기 쉬운데, SSD는 낸드플래시 메모리 내부에 전자를 가둔다?고 허던데요, 전원 없이도 정보가 영구 보존되는 공학적 원리가 궁금합니다.
4개의 답변이 있어요!
안녕하세요. 박재화 전문가입니다.
SSD의 낸드플래시는 전원이 꺼져도 전자를 특정 절연층 안에 가둬 두는 방식으로 데이터를 저장하게 되는데, 메모리 셀 안에는 전자가 쉽게 빠져나가지 못하게 하는 플로팅 게이트나 전하 저장층이 있고, 여기에 전자가 있느냐 없느냐로 정보를 구분하게 됩니다.
전자를 넣고 뺄 때는 높은 전압을 이용해서 얇은 절연막을 통과시키는 터널링 현상을 이용하고, 전자가 많이 갇혀 있으면 트랜지스터가 켜지는 기준 전압이 달라지고, SSD는 이 차이를 읽어서 0과 1 또는 여러 단계의 값으로 판단하게 됩니다. 그래서 DRAM 처럼 계속 전기를 공급해 새로고침 안해도 어느 정도 오랫동안 데이터가 남아 있을 수 있는 것입니다.
다만 완전한 영구적인 것은 아닙니다. 시간이 지나거나 열을 많이 받거나, 쓰기 횟수가 누적된다면 전하가 조금씩 새서 데이터의 보존성은 떨어질 수 있습니다.
제 생각에 SSD의 핵심은 전기를 계속 먹어서 기억하는 장치가 아닌, 전자를 가둔 상태 자체를 정보로 쓰는 저장 장치로 볼 수 있습니다.
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.
SSD에 사용되는 낸드플래시 메모리는 절연체인 산화막으로 둘러싸인 플로팅 게이트라는 물리적 공간에 전자를 가두어 전원이 차단되어도 데이터를 유지합니다 데이터를 기록할 때 강한 전압을 가하면 터널링 현상에 의해 전자가 절연체 장벽을 뚫고 들어가게 되며 한번 들어간 전자는 절연막에 가로막혀 전원이 꺼져도 밖으로 빠져나가지 못합니다 이렇게 가둬진 전자의 유무에 따라 트랜지스터의 문턱 전압이 달라지는 특성을 이용해 데이터의 상태를 판별함으로써 반영구적인 정보 보존이 가능해집니다.
안녕하세요. 설효훈 전문가입니다. SSD는 데이터를 플래시 메모리 셀에 저장합니다. 각 메모리 셀은 아주 작은 전기 저장 공간으로, 전자를 가두거나 빼내는 방식으로 데이터를 디지털 데이터인 0과 1로 해서 저장합니다. 이렇게 저장된 0과 1이 모여 사진, 영상, 문서 등의 데이터가 됩니다. SSD 컨트롤러는 이 데이터가 어느 위치에 저장되어 있는지 관리하여 필요할 때 빠르게 찾아 사용할 수 있습니다. 플래시 메모리는 비휘발성 메모리이기 때문에 전원을 꺼도 전자가 그대로 유지되어 데이터가 사라지지 않으며, 전원을 다시 켜면 이전에 저장한 데이터를 그대로 사용할 수 있습니다.
안녕하세요. 최정훈 전문가입니다.
낸드플래시는 트랜지스터 내부에 플로팅 게이트나 차전층 같은 절연체로 둘러싸인 공간에 전자를 가두어서 데이터를 저장해 버립니다. 그래서 이때 절연체가 물리적인 벽 역할을 해 주기 때문에 외부의 전원이 완전히 차단돼도 내부에 들어간 전자가 밖으로 못 나가죠. 그래서 전자가 갇혀 있는 상태를 숫자 0으로, 그리고 비어 있는 상태를 1로 인식해서 데이터를 유지하는 방식입니다. 덕분에 전자기기의 전원이 꺼져도 가둬진 전자의 전하량이 그대로 보존이 됩니다. 그래서 정보가 사라지지 않고 유지되죠. 하지만 수년 이상 방치하면은 미세하게라도 전자가 누설될 수 있습니다. 그래서 영구적이라기보다는 반 영구적인 저장 장치라고 보는 게 맞습니다.