왜 하드디스크는 3.5인치일까? 다른 폼팩터는?

 

결론부터 말 하자면, 현재로서는 3.5인치 HDD가 용량 대비 가장 효율적인 폼팩터입니다.
이 폼팩터가 오랫동안 표준으로 자리 잡은 데에는 기술적, 경제적, 물리적 이유가 복합적으로 작용합니다.

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1. 3.5인치 HDD가 용량 면에서 가장 효율적인 이유

1. 플래터(디스크) 크기와 저장 용량

• HDD의 용량은 플래터(디스크)의 크기와 개수에 의해 결정됩니다.
• 3.5인치 플래터는 2.5인치보다 훨씬 넓은 면적을 제공하므로,
  더 많은 데이터를 기록할 수 있습니다.
• 플래터 하나당 기록할 수 있는 밀도가 같다면,
  큰 플래터를 사용하는 것이 저장 용량 면에서 훨씬 유리합니다.

예:

• 3.5인치 HDD는 최대 26TB (WD, Seagate 기준)
• 2.5인치 HDD는 최대 5TB (휴대용 외장하드 기준)

2. 다중 플래터 구성 가능

• 3.5인치 HDD는 현재 최대 11장의 플래터를 사용할 수 있지만,
  2.5인치 HDD는 최대 5장 정도만 가능합니다.
• 여러 장의 플래터를 쌓으면 HDD 두께가 두꺼워지는데,
  3.5인치 HDD는 공간 여유가 커서 다중 플래터 구성이 쉽습니다.

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2. 다른 폼팩터가 등장하지 않는 이유

1. 물리적 제약과 기술 한계

• HDD는 회전하는 플래터와 자기 헤드로 데이터를 읽고 씁니다.
• 플래터 크기가 작아지면, 읽기/쓰기 헤드의 위치 조정(Seek Time)이 더 어려워지고 비용도 증가합니다.
• 지나치게 큰 플래터는 회전 중 진동과 휨 문제가 발생하여 안정성이 떨어집니다.

➡️ 3.5인치가 “너무 크지도 작지도 않은” 최적의 크기로 자리 잡았습니다.

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2. 표준화와 경제성

• 3.5인치와 2.5인치 폼팩터는 수십 년 동안 표준으로 유지되어 왔습니다.
• 데이터센터, 서버 랙, NAS 장비 등 대부분의 하드웨어는
  이 두 가지 폼팩터에 맞춰 설계되어 있습니다.
• 새로운 폼팩터를 개발하면:
  • 제조 비용 증가
  • 기존 인프라와의 호환성 문제
  • 시장 수요 부족
    ➡️ 경제성이 떨어져 제조사들이 새로운 폼팩터 개발을 꺼립니다.

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3. 경쟁 기술의 부상 (SSD)

• 고성능, 소형화, 빠른 데이터 접근이 필요한 곳에서는 SSD가 HDD를 대체하고 있습니다.
• HDD는 대용량 저장에 특화되어 있기 때문에,
  저장 용량을 극대화하는 방향으로 기술이 발전하고 있습니다.
• 3.5인치 폼팩터에서 플래터 밀도를 높이는 것이
  가장 비용 효율적인 발전 방향입니다.

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3. 폼팩터 변화의 가능성?

• 앞으로 HDD 폼팩터가 바뀔 가능성은 낮습니다.
• 하지만 HDD 기술의 발전 방향은 계속 진행 중입니다.
• 예:
  • HAMR (Heat-Assisted Magnetic Recording)
  • MAMR (Microwave-Assisted Magnetic Recording)
  • 듀얼 액추에이터 기술 (헤드를 2개로 늘려 성능을 높임)

➡️ 기존 3.5인치 폼팩터에서 용량을 30TB, 40TB 이상으로 늘리는 방식으로 발전할 것입니다.

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결론

• 3.5인치 HDD는 용량 대비 효율이 가장 높은 표준 폼팩터로 자리 잡고 있습니다.
• 물리적 한계, 경제성, 표준화 문제로 인해 새로운 폼팩터가 등장하기 어렵습니다.
• 대용량 스토리지는 3.5인치 HDD, 고속 스토리지는 SSD라는 분업 구조가 당분간 지속될 가능성이 큽니다.