리짜르도의 즐거운 인생 이야기

컴퓨터의 메모리 계층 구조를 살펴보면 아래에 보조 기억 장치로 하드디스크, ODD, 자기 저장 장치 등이 있고 가장 위에는 CPU 레지스터가 있다. 
위로 올라 갈수록 속도는 빠르지만 값은 비싸고 이용 빈도가 높다. 

하드디스크에서 데이터를 찾아내는 탐색속도를 빠르게 하기 위해 다양한 기술을 시도했지만 속도가 빨라지면 용량당 가격이 비싸질 수밖에 없다. HD 동영상이 뜨는 요즘 12TB의 하드디스크까지 등장했으며 이제는 성능보다는 용량 면에서 우수한 것을 선택하게 되었다.
그래서 하드디스크 속도를 빠르게 하기보다는 하드디스크와 메모리 중간 정도의 속도와 가격을 지닌 저장 장치를 끼워 넣는 방법을 생각했다. 플래시 메모리는 하드디스크보다는 빠르고 DDR SDRAM보다는 느린 저장 장치인데, 가격이 저렴하고, 전원이 끊겨도 데이터를 잃어버리지 않는다.
이렇게 탄생한 장치가 SSD(Solid State Drive)이다.
Windows 10 운영체제의 경우는 이전 버전의 운영체제보다 많이 가벼워져 부팅속도가 많이 개선되었지만 Windows 7,8 등의 운영체제를 설치한 하드디스크의 속도를 보완하기 위해 레디부스트, 레디드라이브같은 기술을 살펴본다.

레디부스트(ReadyBoost)

하드디스크 대신 USB 메모리 스틱이나 CF, SD 등의 플래시 메모리 카드 등을 가상 메모리로 활용하는 기술이다. 
시스템 메모리에서 가상 메모리로 이동하거나 가상 메모리에서 다시 시스템 메모리로 돌아갈 때 하드디스크 대신 플래시 메모리를 사용한다. 
플래시 메모리는 데이터를 연속해서 읽어 오거나 저장할 때 하드디스크보다 느리지만 데이터를 찾아내는 속도는 하드디스크보다 빠르다.
Windows 7에서 최대 캐시 크기는 32GB이다.
User는 ReadyBoost가 캐시로 사용할 하나 이상의 플래시 저장 장치를 구성 할 수 있다. Windows Vista는 컴퓨터 당 최대 하나의 ReadyBoost 캐시를 지원하며 캐시는 내부 또는 외부 장치에 있을 수 있다. Windows 7은 컴퓨터 당 최대 8 개의 ReadyBoost 캐시를 지원하며 캐시는 내부 및 외부 ReadyBoost 장치의 조합으로 이루어질 수 있다.
ReadyBoost 캐시 크기는 주 메모리 (RAM) 크기의 두 배 이상인 것이 좋다. 높은 비율은 최적의 성능 이점을 제공한다. 4GB보다 큰 캐시를 만들려면 exFAT 또는 NTFS를 사용하여 ReadyBoost 장치 (USB 키, SD 카드 또는 기타 장치)를 포맷해야 한다. ReadyBoost 장치에는 exFAT 형식을 사용하는 것이 좋다.
ReadyBoost를 지원하는 장치는 자주 사용하는 프로그램의 시작과 자주 액세스하는 파일 및 설정의 열기를 가속화한다.  

ReadyBoost에 대한 향상된 요구 사항을 충족하는 장치는 최소 수준의 지원을 제공하는 장치보다 훨씬 향상된 성능을 제공한다.
ReadyBoost를 지원하는 통합 장치는 시스템이 일시 중지되거나 최대 절전 모드로 전환 된 경우에도 데이터를 유지한다.

ReadyBoost 기능을 사용하기 위해서는 다음과 같은 설정을 해주어야 한다.
실행창(Win Key+R)에서 'Services.msc'를 입력하고 'Superfetch'를 찾아 서비스를 실행한다.

이후 USB 메모리를 삽입하여 속성 -> 'ReadyBoost' 항목에서 '이 장치를 ReadyBootst' 전용으로 사용'을 선택한다.

USB 메모리 Root Directory에 'ReadyBoost 캐시 파일'이 생성된다.

레디드라이브(ReadyDrive)

컴퓨터에서 작업을 하다 보면 하드디스크에서 데이터를 꺼내가고 저장하는 작업이 끊임없이 일어난다.
이때마다 하드디스크 안의 플래터가 회전하고, 헤드가 바쁘게 좌우로 움직이며 이로 인해 소음과 발열이 생기고 전력 소모도 커진다.
모터가 회전하고 헤드가 움직이는 물리적인 동작이기 때문에 속도도 느리다.
Windows 7, 8, 10에서 사용하는 '레디드라이브' 기술은 시스템이 보내온 자잘한 데이터를 디스크로 바로 보내지 않고, 플래시 메모리에 쌓아 두었다가 한꺼번에 하드디스크로 전송한다. 
덕분에 하드디스크는 몇 분에 한 번 정도만 데이터를 받아 기록한다. 작동하는 일이 줄어드는 만큼 하드디스크 수명은 길어지고 소비 전력도 줄어든다.
레디드라이브 기술을 사용하면 노트북 배터리의 수명을 약 10% 안팎으로 늘릴 수 있다.
그리고 부팅에 필요한 데이터를 플래시 메모리에 담아 두어 부팅 속도를 빠르게 할 수 있다.
ReadyDrive는 Windows Vista 이상을 실행하는 시스템에서 하이브리드 하드 디스크 드라이브 (H-HDD) 사용을 지원한다. H-HDD는 기존의 하드 디스크 드라이브와 비휘발성 플래시 메모리 (NV 캐시)의 통합 캐시를 결합한다. NV 캐시는 다음과 같이 사용된다.
• 디스크 쓰기 및 저 대기 시간을 읽기위한 고성능 캐시. 
• Superfetch를 위한 저장 영역. 
• OEM이 선호하는 데이터 블록을 저장하는 캐시. 

NV 캐시는 기존 하드 디스크 드라이브 (HDD)의 회전 및 탐색 대기 시간을 피함으로써 응답 속도를 향상시킨다.
또한 NV 캐시를 사용하면 상당한 전력을 절약 할 수 있다. 컴퓨터가 배터리로 작동 중일 때 H-HDD는 NV 캐시의 읽기 / 쓰기 요청을 처리하고 디스크를 스핀 다운 상태로 유지하여 드라이브의 전력 소비를 줄인다. 
쓰기 버퍼가 가득 차거나 NV 캐시에서 읽기 요청을 충족 할 수 없거나 ATA flush 명령이 실행될 때만 디스크가 회전한다.
최종 사용자는 NV 캐시의 내용을 설정하거나 유지하기 위해 어떠한 조치도 취할 필요가 없다.
비 휘발성 메모리 컨텐츠는 전력 손실 후에도 유지되며 기존의 HDD가 스핀 업해야 할 때마다 flush되고 refresh된다.
ReadyDrive는 Windows Vista 클라이언트 버전에 포함되어 있다. ReadyDrive는 기본적으로 활성화되어 있으며, Windows Vista 이상을 실행하는 시스템은 처음 부팅 한 후 자동으로 H-HDD를 감지하고 ReadyDrive 기능을 활성화한다. OEM 및 사용자는 소프트웨어 또는 하드웨어를 수정할 필요가 없다. 사용자는 저장된 데이터를 손상시키지 않고 언제든지 시스템에서 H-HDD를 제거 할 수 있다. 
Windows는 PC 당 최대 1 개의 H-HDD를 지원한다. H-HDD는 표준 PATA (Parallel ATA) 또는 SATA (Serial ATA) 모바일 HDD와 함께 설치하거나 이를 대신하여 설치할 수 있다. 그러나 H-HDD는 시스템 드라이브로 구성되어야 한다.
최적의 절전을 위해 SuperFetch가 디스크에 대한 읽기 요청 횟수를 최소화 할 수 있도록 컴퓨터에 최소 1GB의 주 메모리가 있는 것이 좋다.
최대 절전 모드에서 부팅 및 재개 성능을 최적화하려면 PC OEM은 가능한 빨리 운영 체제 로더에 실행을 전달하는 빠른 POST (Power-On Self-Test) BIOS (1 초 미만) 구현을 고려해야한다.
하이브리드 하드 디스크 드라이브 OEM은 다음 권장 사항을 따라야한다.
• 256MB - 1GB의 NV 캐시 용량을 제공하며 많으면 많을 수록 좋다.
NV 캐시의 수명을 보장하는 웨어 레벨링 알고리즘을 구현한다.