플래시 메모리의 원리와 용도 설명

플래시 메모리에 대해 어렴풋이 알고는 있지만, 구체적으로 무엇인지 잘 모르는 사람도 있을 것입니다. 이 글에서는 플래시 메모리가 어떤 원리로 작동하는 장치인지, 그리고 어디에 사용되는지 설명하겠습니다.

간단히 말해서, 플래시 메모리는 데이터를 저장하고 삭제할 수 있는 소형 저장 장치입니다. 컴퓨터의 USB 포트에 연결하여 데이터를 주고받는 USB 메모리가 대표적인 예입니다. 1987년 당시 도시바의 연구원이었던 마스오카 후지오가 발명한 플래시 메모리는 당시 스마트폰도 없고, 저렴하면서도 용량이 큰 메모리가 흔치 않던 시절에 등장했습니다.

플래시 메모리, 어디에 사용될까요?

오늘날 플래시 메모리는 우리 생활 깊숙이 자리 잡았습니다. 디지털 카메라, 스마트폰은 물론이고, 전자레인지, 냉장고 같은 가전제품에도 널리 사용되고 있죠. 최근에는 쿼드 레벨 셀(QLC) 기술이 발전하면서 더욱 높은 용량과 빠른 속도를 제공하는 플래시 메모리가 개발되고 있습니다. 플래시 메모리는 현대 사회에서 없어서는 안 될 필수적인 기술이 되었습니다.

플래시 메모리의 핵심, 비휘발성 메모리

플래시 메모리의 가장 중요한 특징 중 하나는 바로 비휘발성입니다. 전원을 꺼도 저장된 데이터가 지워지지 않는다는 뜻이죠. 반대로 전원을 끄면 데이터가 사라지는 메모리는 휘발성 메모리라고 합니다. 플래시 메모리는 전원이 공급되지 않아도 데이터를 안전하게 보관할 수 있기 때문에 USB 메모리, SD 카드처럼 휴대용 저장 장치에 널리 사용됩니다.

플래시 메모리는 크게 NAND형과 NOR형 두 가지로 나눌 수 있습니다.

NAND 플래시 메모리는 "Not AND"의 약자로, 주로 순차적으로 데이터를 읽어들이는 방식에 적합합니다. NAND형은 회로를 작게 만들고 집적하기 쉬워 단가가 낮고 저렴하게 공급될 수 있는 장점이 있습니다. 이 때문에 컴퓨터, 스마트폰, 디지털 카메라와 같은 휴대용 장치에 널리 사용됩니다. IoT와 5G 같은 기술이 확산됨에 따라, 앞으로 NAND형 플래시 메모리의 수요는 더욱 증가할 것으로 예상됩니다.

한편, NOR 플래시 메모리는 특정 데이터 위치에 직접 접근할 수 있는 랜덤 액세스에 강점을 가진 플래시 메모리입니다. NOR형은 일반 데이터 저장 매체로 사용되지는 않지만, 컴퓨터, 라우터, 프린터 등의 장치에서 제어 프로그램을 저장하고 실행하는 역할을 합니다. NOR형은 순차적 접근에는 적합하지 않기 때문에, 쓰기 및 삭제 속도가 느리며 집적도를 높이기 어려워 가격이 비싸다는 단점이 있습니다.

플래시 메모리는 다양한 형태로 우리 주변에서 활용되고 있습니다. 지금부터 대표적인 플래시 메모리 종류를 자세히 살펴보겠습니다.

USB 메모리

플래시 메모리하면 많은 사람들이 가장 먼저 떠올리는 것이 USB 메모리일 것입니다. USB 메모리는 핫플러그 기능을 지원해서 컴퓨터 전원을 켠 상태에서도 자유롭게 연결하고 분리할 수 있다는 장점이 있습니다. 라이터만큼 작은 크기로 휴대가 간편하고, 복잡한 설정 없이 사용할 수 있어 누구에게나 친숙한 저장 장치입니다.

SD 카드

SD 카드는 매우 얇고 작은 칩 형태의 플래시 메모리입니다. 이 작은 크기 덕분에 주로 스마트폰, 디지털 카메라, 휴대용 오디오 장치 및 게임기 등의 기록 매체로 사용됩니다. SD 카드는 크기에 따라 microSD, miniSD, SD의 세 가지 규격이 있습니다. 각 기기에 맞는 크기의 SD 카드를 사용해야 하며, 구매할 때 어떤 SD 카드가 필요한지 확인해야 합니다.

SSD

SSD는 "솔리드 스테이트 드라이브"의 약자로, 플래시 메모리를 활용한 대용량 저장 장치입니다. USB 메모리나 SD 카드와 달리 주로 컴퓨터의 기록 장치로 사용됩니다.

SSD는 HDD에 비해 읽기 속도가 훨씬 빠르다는 것이 가장 큰 장점입니다. 플래시 메모리의 속도를 활용해 운영 체제(OS)를 빠르게 부팅할 수 있습니다. 최근에는 SSD를 HDD처럼 직접 저장 장치로 사용하는 경우도 많아졌습니다.

HDD는 CD 플레이어처럼 고속으로 회전하는 디스크에 자기 헤드라는 부품을 가까이 대어 데이터를 읽고 씁니다. 반면, SSD는 플래시 메모리를 사용하는 저장 장치로, 빠른 읽기 속도와 조용한 작동이 특징입니다.

플래시 메모리는 USB 메모리, SD 카드, SSD 등 다양한 저장 매체에 사용됩니다. 최근에는 스마트폰과 태블릿에 대응하는 USB 메모리가 증가하고 있으며, SD 카드도 다양한 크기와 용량으로 제공되고 있습니다. 또한 SSD는 컴퓨터의 저장 장치로 점점 더 보편화되고 있습니다. 앞으로 IoT와 AI 기술이 발전함에 따라 플래시 메모리의 수요는 더욱 증가할 것입니다.

본 블로그는 2023년 8월까지 공개된 스토리지 관련 정보를 바탕으로 작성되었습니다.