자기기억장치

요약 강자성체의 비직선성과 이력현상(히스테리시스)의 자기화 특성을 이용해서 2진정보(二進情報)를 전자적으로 기억하는 장치.

자기기억장치

주기억장치로 사용되는 자기기억장치에는 자기코어기억장치라 불리는 것이 있으며, 보조기억장치(외부 메모리)로서 널리 이용되는 것으로는 자기디스크 기억장치, 자기테이프 기억장치, 자기드럼 기억장치 등이 있다. 주기억용으로는 연자성체(軟磁性體)를 사용한 폐(閉)자기회로형 기억소자가 사용되고, 보조기억장치용으로는 경자성체(硬磁性體)의 개(開)자기회로형 연속 매체를 사용하는 자기기록을 원리로 하는 기억소자가 사용된다. 많은(10³∼10⁹개) 기억소자가 모여 있는 평면 속에서 목적으로 하는 기억소자를 선택하고 거기에 정보를 기록하거나 정보를 읽어내는 선택적인 조작을 하는데, 주기억장치에서는 전자적 방법으로 고속화하며 보조기억장치에서는 기계적 조작으로 대용량화와 경제화를 꾀한다.

① 자기드럼기억장치(magnetic drum memory):모양이 가장 단순한 것으로, 높은 정밀도로 고속회전하는 것이 만들기 쉽다. 그런 이유로 초기에는 주기억장치로도 사용되었다. 그 후로도 계속 개량되어 평균 액세스시간이 5㎳로 기억용량 10⁸비트의 외부기억장치도 만들어졌으며, 각종 고속 ·고신뢰도의 파일로서 사용되었으나 자기디스크가 개량됨에 따라 사용이 줄었다.

② 자기디스크기억장치(magnetic disk memory):원판 모양의 자성 매체를 이용하는 것으로, 원판은 필요한 기억용량에 따라 1장 또는 6∼12장까지 겹쳐서 사용한다. 따라서 자기드럼에 비해 작고 대용량의 것을 만들 수 있다. 또한 헤드의 원판 지름 방향으로 이동함으로써 트랙을 자유롭게 선택할 수 있으므로 주기억에서 랜덤액세스(무순도달)보다는 늦지만 그와 비슷한 기능을 가지므로 매우 편리하다. 따라서 보조(외부)기억장치의 주류를 이루어 널리 이용되고 있다. 자기헤드와 기억매체는 고속화, 긴 수명, 높은 신뢰도를 위해 접촉시키지 않고 사용하며, 아주 작은 공간(2∼0.2㎛)을 유지하도록 사이를 띄어 놓는다. 이와 같이 사이를 띄우기 위해서 자성 원판이 회전함으로써 생기는 공기의 흐름으로 헤드를 띄우는 구조를 하고 있다. 자성 원판은 두께가 약 2㎜, 지름이 36㎝의 알루미늄판을 기판(基板)으로 하는 것이 많이 사용되었으나 고밀도 기록 기술의 발전과 함께 최근에는 20㎝, 13㎝ 등 소형이며 대용량(4×10⁹비트)의 것도 개발되었다.

③ 플로피 자기디스크장치(floppy disk device):알루미늄 기판 대신 폴리에틸렌텔레프탈레이트 등의 얇은 가요성(可撓性) 원판을 이용하는 것인데, 원판 위에 자성체를 발라 헤드를 매체 표면에 접촉시켜 저속으로 회전시키는 것으로 간편하고 값싸게 사용할 수 있는 자기디스크기억장치를 실현한 것이다. 이것은 입출력장치로도 사용되며, 마이크로컴퓨터, 개인용 컴퓨터, 워드프로세서 등의 기억장치로서 많이 이용되고 있다. 원판의 지름은 20㎝, 13㎝, 8.2㎝, 7.6㎝ 등 여러 가지가 있다. 플로피디스크 1장의 기억용량은 2×10⁶에서 10⁷비트까지 있다.

④ 자기테이프기억장치(magnetic tape memory):폭이 12.7㎜인 자기테이프에 9트랙의 디지털 정보를 기록한 것으로, 음성이나 화상, 음악을 기록하는 아날로그적 용도와 달리 정보의 기록이나 출력이 필요할 때만 자기테이프를 빠르게 회전시키거나 정지시킨다. 따라서 자기테이프의 구동 방식이 매우 복잡하다. 또한 입력과 동시에 정확하게 입력이 되었는지 확인하여 높은 신뢰도를 유지하기 위해 항상 입력헤드와 출력헤드가 쌍을 이루고 있다. 디지털용 자기테이프기억장치도 자기테이프를 장치하거나 해체하는 작업을 사람이 해야하므로 번거로우며 장치 자체가 커진다는 단점이 있다. 기록밀도는 250비트/㎜(6250BPI) 또는 63비트/㎜(1600BPI)가 주류를 이루며, 테이프의 길이는 약 730m가 많다.

⑤ 초대용량기억장치(mass storage system):자기테이프 기억장치의 단점을 보완하기 위해 개발된 것으로, 폭이 69㎜이며 길이가 20m인 넓은 자기테이프에 약 5×10⁷비트의 정보를 기록하고 그것을 기계조작이 간편한 커트리지에 넣어 벌집 모양의 격납고에 쌓아놓은 것으로, 거의 사람의 손을 필요로 하지 않는다. 용량은 최대 3×10¹²비트의 정보를 기록할 수 있다. 이 폭이 넓은 자기테이프에는 가정용 VTR에서와 마찬가지로 비스듬한 회전헤드를 사용하여 정보가 기록, 재생될 수 있게 하였다. 이들 디지털 자기기록에 사용되는 기록 전류(자기화 패턴)와 정보를 대응시키는 것을 기록변조방식이라 한다. 각각 특징이나 결점이 있으므로 목적에 따라 다른 것을 사용한다.