하드디스크 앞자르기 20% 성능 벤치 고찰

하드디스크 앞자르기는 보통 총 용량의 20% 정도만 운영체제 OS용 공간으로 활용해서 성능을 올리는 방법 입니다. 하는 방법은 간단합니다. 그냥 C드라이브에 해당하는 용량을 총 하드디스크의 20%로 할당해주면 됩니다. 하드디스크 앞자르기를 통한 성능 개선의 직접적인 원리는 하드디스크의 앞자르기 즉 가장 빠른 부분인 가장자리 부분을 파티션으로 할당해서 사용하는 것 입니다. 원반형태의 디스크를 플래터라고 부르는데 중앙의 모터가 플래터를 회전시키게 됩니다. 해더가 파일들을 읽어들이거나 쓸 때 , 플래터의 가장자리가 속도가 더 빠르게 되죠. 몽둥이를 휘둘러서 맞을 때 몽둥이의 안쪽보다 가장자리 끝으로 맞으면 충격이 더 쌘것과 비슷한 원리죠. 실제로 이번시간에 WD Caviar Black WD2002FAEX 하드디스크를 OS 용으로 사용한다는 가정하에서 하드디스크 앞자르기 10% 20% 50% 로 나눠서 성능 테스트를 해보도록 하겠습니다. 물론 테스트에는 HD Tune Pro 버전을 사용합니다. Pro 버전을 활용해야 숏커트 용량을 확인하여 실제 벤치가 가능하기 때문이죠. 그렇지 않으면 하드디스크를 전체용량으로 테스트를 하기 때문에 정확한 테스트가 이뤄지지 않습니다.


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이번 성능 벤치에 사용될 WD Caviar Black WD2002FAEX 입니다. 웨스턴디지털의 가장 상위버전의 고성능 HDD 입니다. 그런데 이 하드디스크도 C 드라이브 용량을 다르게 나누면 성능이 바뀝니다. 즉 더 빠르게 쓸 수 있는 방법이 있다는 것이죠. 이것은 하드디스크의 구조적 원리에 기인합니다.


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하드디스크를 분해한 사진 입니다. 희생당한 하드디스크에 애도를 표하며, 1,2 로 표기된 부분을 보시기 바랍니다. 중앙에 모터는 1분에 7200 바퀴를 돌게 됩니다. 그래서 7200 RPM 으로 표기가 되죠. 1초에 120바퀴 정도를 돌게 되는데 이렇게 고속으로 회전을 할 때 해더가 그 플래터 (디스크) 의 위를 돌아다니면서 섹터를 읽게 됩니다. 그런데 중앙에 보터를 기준으로 플래터가 회전하기 때문에 1번의 위치에서의 읽는속도와 2번 위치에서의 읽는 속도가 다릅니다. 같은 시간에 움직이는 반경의 크기가 다르다는 뜻이죠. 조각의 갯수도 다릅니다. 이런 문제 때문에 2번 위치에서의 읽기 및 쓰기 속도가 좀 더 빠르게 됩니다.

그래서 맨 가장자리를 0% 라고 보고 하드디스크의 총용량에서 20% 정도를 잘라서 사용하면 즉, 가장자리 부분을 활용하여 OS 용 파티션으로 사용하면 엑세스타임에서도, 읽기 및 쓰기 속도에서도 이득을 보게 된다는 것이죠. 상대적으로 속도가 느린 안쪽 부분은 저장용 공간으로 활용이 가능할 것 입니다.

물론 가장 빠르게 쓰려면 해더의 안쪽으로의 이동을 완전히 차단하기 위해서 가장자리 20% 의 공간만 활용하고 나머지 부분은 파티션을 아예 안잡는것입니다만, 실제로 테스트를 해본결과의 내용이 사실 좀 애매하기도 합니다. NCQ 같은 기술이 적용되고 있기 때문에 실제로 안쪽 공간을 활용하더라도 엑세스타임에 크게 제한 받지 않는다는것이죠.

그래서 가장자리의 20% 또는 좀 더 좋은 성능을 위해서 17% 정도의 공간을 C 드라이브 (OS 용 파티션) 으로 활용하고 다시 5% 정도의 공간을 임시템프 및 임시폴더 공간으로 활용 하며 , 나머지 공간을 저장 공간으로 활용하는 방법이 있습니다. 물론 셋팅이 까다롭다면 20% 의 공간을 C 드라이브 나머지는 저장용 공간으로 활용하는 방법이 있습니다.


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Caviar Black WD2002FAEX 를 S-ATA3 인터페이스에 연결을 했습니다. 참고로 S-ATA3 용 케이블이란건 없습니다. S-ATA 케이블 규격은 모두 동일하기 때문이죠. S-ATA3 를 활용하기 위해서는 메인보드와 하드디스크 모드 S-ATA3 를 지원해야 합니다. 좀 더 좋은 성능을 위해서 S-ATA 모드를 ACHI 로 사용 합니다.



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Caviar Black WD2002FAEX 의 단순 4K 읽기 성능을 테스트 해봤습니다. 검사구간은 0 ~ 2000GB 의 전체구간 입니다. 그래프를 보면 4K 읽기 성능은 전 구간 비슷 합니다. 다만 엑세스 타임이 하드디스크 전체 용량의 10% 구간이 가장 좋았으며 20% 정도도 무난 하지만 그 이후 구간에서는 느려지는걸 볼 수 있습니다. 엑세스 타임의 단위는 ms 로 보통 표기되며 숫자는 작을 수 록 좋습니다.



각 구간별 성능 테스트


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64k 의 읽기 성능을 테스트 해봤습니다. 하늘색 그래프는 전체 구간에서의 읽기 성능을 나타냅니다. 노란점은 엑세스타임을 나타냅니다. X 축은 하드디스크의 용량을 의미하며, Y 축은 전송속도를 의미 합니다.

그래프를 분석 해보면, 전송속도 (읽기) 가 17% 구간에서 가장 좋으며, 그 이후에는 조금씩 떨어지며 30% 이후에 급격히 떨어지는걸 볼 수 있습니다. 엑세스 타임 경우에도 10% 구간이 가장 좋으며 그 이후에는 느려지는걸 볼 수 있습니다.


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이번에는 하드디스크의 구간을 짤라서 테스트를 진행해보겠습니다. 가장 작은 단위인 1GB 를 잘라서 (Caviar Black WD2002FAEX 의 바깥 영역 0.5%) 의 읽기 성능을 벤치마크 해봤습니다. 최대 155.4 MB/sec 의 최고 속도를 나타내며, 평균 145.4 MS/sec 의 성능을 나타냅니다. 엑세스 타임은 5.78 ms 로 아주 빠른 성능을 보여줍니다.

물론 2TB 의 하드디스크를 1GB 로 짤라서는 성능은 좋겠지만 용량이 너무 작아서 활용할 수 가 없겠죠. 이런 성능도 가능하다는 의미에서 보면 될듯합니다.


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Caviar Black WD2002FAEX 전체용량 2000GB 의 100GB 즉 5% 영역의 성능 벤치를 해봤습니다. 최대 151.7MB/sec , 평균 145.2MB/sec 의 좋은 속도를 보여주며 엑세스 타임은 7.10ms 로 상당히 빠른 성능을 보여줍니다.


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Caviar Black WD2002FAEX 의 150GB 를 잘라서 테스트를 해봤습니다. 엑세스 타임이 약간 변동이 있는것 외에는 큰 차이가 없습니다.


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Caviar Black WD2002FAEX 의 10% (200GB) 를 잘라서 테스트를 진행했습니다. 2TB 의 큰 용량의 하드디스크이기 때문에 사실 10% 의 극단적으로 좋은 부분을 잘라서 사용하더라도 200GB 의 생각보다는 큰 용량을 구할 수 있습니다.


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이번에는 Caviar Black WD2002FAEX 의 250GB 를 잘라서 테스트를 해봤습니다. 읽기 성능은 그다지 큰 차이가 없습니다. 엑세스 타임은 약간 더 느려졌습니다.


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가장 일반적으로 하드디스크의 앞자르기를 하는 구간인 하드디스크의 20% 구간을 살펴보겠습니다. 엑세스타임은 10% 대의 구간의 7.59 ms 에서 8.20 ms 로 생각보다 큰 폭으로 느려졌습니다.



정리해보면

Caviar Black WD2002FAEX 2000GB (2TB)

 하드디스크구간 숏 스트로크 용량
평균전송속도
최대전송속도
엑세스타임
 5%  100 GB
 145.2 MB/sec  151.7 MB/sec  7.10 ms
 7.5%  150 GB
 145.0 MB/sec  151.7 MB/sec  7.34 ms
 10%  200 GB
 144.7 MB/sec  151.7 MB/sec  7.59 ms
 12.5%  250 GB
 144.4 MB/sec  151.6 MB/sec  7.66 ms
 15%  300 GB
 144.0 MB/sec  151.6 MB/sec  8.10 ms
 17.5%  350 GB
 143.4 MB/sec  151.7 MB/sec  8.06 ms
 20%  400 GB
 143.2 MB/sec  151.7 MB/sec  8.20 ms
 22.5%  450 GB
 142.6 MB/sec  151.7 MB/sec  8.31 ms
 25%  500 GB
 142.1 MB/sec  151.5 MB/sec  8.54 ms
 50%  1000 GB
 135.7 MB/sec  151.3 MB/sec  9.94 ms
 100%  2000 GB
 118.8 MB/sec  151.3 MB/sec  11.9 ms

위와 같이 표 정리가 되는군요. 물론 최대 속도는 가장 바깥영역을 모두 공유하기 때문에 모두 거의 같은 속도가 나왔습니다만, 평균전송속도는 차이가 있습니다. 50% 구간 이후에 평균 전송속도가 낮아지는걸 볼 수 있네요. 그 이외에 가장 큰 차이가 나는것은 엑세스 타임 입니다. 물론 하드디스크의 전체적인 퍼포먼스가 좋기 때문에 100% 의 전구간을 생각해봤을 때도 나쁜성능이 아닙니다. 하지만 가장 좋은 구간을 생각해보면 5% 구간이 가장 좋았으며 17.5% 구간까지는 공간과 성능을 최대로 쓸 수 있는 구간이며 그 이후에는 엑세스타임의 지연폭이 커지는걸 볼 수 있습니다.

최적의 용량 및 최적의 성능 부분을 생각해보면 17.5% 공간정도가 되겠네요. 그리고 가장 좋은 구간은 물론 5% 구간 입니다. 물론 그 이하구간이 훨씬 좋은 성능을 보여주긴 하지만, 용량이 너무 작으면 운영체제 공간으로 사용이 힘들겠죠.


운영체제의 최대용량에 대한 생각


최종 정리를 해보면 하드디스크의 10% 이하의 영역을 사용하면 최고의 퍼포먼스의 OS 영역을 구할 수 있습니다. 그리고 최대의 용량 및 성능 부분은 17.5% 또는 18% 부분쪽이며 그 이상에서는 폭이 점점 넓어지네요. 물론 2TB 의 하드디스크가 테스트용 하드디스크 였기 때문에 17.5% 라고 하더라도 350 GB 라는 큰 용량을 구할 수 있습니다. 하드디스크의 용량이 작은 경우라면 20% 또는 17.5% , 18% 정도의 공간을 활용하는게 좋아 보이네요. 물론 최고속도가 빠른 하드디스크를 그리고 용량이 큰 하드디스크를 사용할 수 록 OS 용 하드디스크로 좀 더 좋은 효과를 거둘 수 있습니다. 물론 SSD 는 예외 입니다. 엑세스타임에서 SSD 는 의미가 없어지기 때문이죠.

그리고 % 를 지정하기 전 하드디스크를 HD Tune Pro 로 체크를 한 이후에 용량을 나누는것도 나쁘지 않아 보입니다.



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  2. 핑구야 날자 2011.08.13 08:17 신고

    막상 상요할때는 체크하지 않고 사용하게 되더라구요

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    • 씨디맨 2011.08.14 23:09 신고

      저도 그냥 C 드라이브 용량 큰게 편해서 그냥 나눠 쓰곤 했는데 이렇게 벤치해보니 큰 하드디스크 잘 쓰면 좋겠다는 생각이 들더라구요. 물론 기본 바탕이 좋은 하드디스크라는 가정하에서요 ㅋ

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  3. 김양휘 2011.08.13 09:10 신고

    저도 이글에 동감합니다.

    또 저도 씨디맨님처럼 제품들을 연구하여 이런리뷰를 쓰고 싶네요

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  4. UncleRoot 2011.08.13 09:38 신고

    제가가지고있는 하드가 300인데 2Tb의 17.5퍼센트밖에안되네요ㅋㅋㅋ
    저도 해봐야겠어요

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    • 씨디맨 2011.08.14 23:08 신고

      용량이 큰 하드일수록 (요즘 하드일 수 록) 좋은 점은 어쩔 수 없는듯해요. 하드디스크 외부 인터페이스도 S-ATA2 에서 S-ATA3 로 넘어가면서 크게 변경되었지만 내부 전송속도도 계속 발전했으니까요.

      예전 하드디스크는 최고 전송속도도 80MB/sec 근처였지만 요즘은 170MB/sec 에 근접하니까요. ^^

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  5. 소춘풍 2011.08.13 09:43 신고

    나는 형이 이런 분해 글 만날때마다 하는 생각이 있어요!!
    "이 형은...천재...인 것 같다..." 라는 !! 진짜 짱 멋쪄요)b
    에잇, 나도 컴퓨터 공부 할 껄..하는 생각을 형보면서 ㅠㅠㅋ

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    • 씨디맨 2011.08.14 23:07 신고

      고마워 ㅋㅋㅋ 아 이런글을 많이 적어야하는데 시간이 너무 많이 걸린다는..

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  6. 최준범 2011.08.13 10:39 신고

    굉장히 흥미로운 실험 이네요 저도 이와 비슷한(?) 생각을 하곤 합니다 예를 들자면 1테라 알고 있는데 용량의하드는 500기가의 플래터 2개 사용한다고 알고있습니다 여기서 의문점이 들곤 합니다 저 플래터 두개를 하나는 OS용으로 하나는 데이터 보관용으로 사용하면 더 효율적으로 사용할수 있지 않을까...라는 생각을합니다 하드웨어에 관한 지식이 부족해서 생긴 생각일수도ㅋㅋㅋ

    씨디맨님의 이번 실험은 신선하다고 해야하나? 하드와 물리적 원심력(?)의 관계ㅋㅋ플래터의 둥근 모양이 속도와 관련 있다는... 너무 흥미로운 실험 주제인데 직접 다 까다롭게 비교하시고 증명(?) 까지 하시다니 정말 대단하십니다!

    그리구 세번째 문단 셋째줄에 오타가... 보터 -> 모터 ㅋㅋㅋ 그냥 어쩌다보니 찾게 됬네요

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    • 씨디맨 2011.08.14 23:06 신고

      감사합니다. ㅋ

      근데 플래터는 보통 장수가 4개라고 하더라도 해더암은 서로 고정이 되어있어서 바깥쪽부터 안으로 읽어서 들어가는건 같죠. 플래터1 플래터2 이런식으로 나눠서 쓸수가 없구요. 한몸처럼 움직이거든요. 근데 하드디스크가 아주 특별한 용도로 제작될 경우 해더암이 서로 따로 움직이는 경우도 있었다고 해요. 물론 저도 아직 본적은 없지만. 그래서 어떻게 보면 엑세스 타임에서는 디스크 장수가 많으면 더 유리할수도 있죠. 물론 집적도가 높다는 가정하에서요. ^^

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  7. 우왕 2011.08.13 13:17 신고

    대단하시네요...ㅎㅎㅎ
    하드웨어에 관심있어서
    유심히 읽어봤습니다

    좋은정보 감사해요~!!

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    • 씨디맨 2011.08.14 23:02 신고

      감사합니다. ㅋ 그냥 간단한 스샷이지만 사실 테스트하나 할대마다 정밀셋팅으로 해서 시간이 한참 걸리더라구요. 저걸 용량별로 나눠서 하려니 시간이 한참 걸렸다는 ㅠ

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  8. 싸이코마리오 2011.08.13 13:30 신고

    재밌는 글이면서 좋은 정보인것 같습니다.
    다음 파티션때는 유용하게 사용 될 것 같네요.ㅋㅋ

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    • 씨디맨 2011.08.14 23:02 신고

      파티션 나누기전에 한번 테스트 해서 성능을 보고 난 뒤에 결정하는것도 좋은 방법인듯해요 ㅋ

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  9. 행복지기 2011.08.14 00:23 신고

    아이쿠~~
    이렇게 정성스러운 리뷰를 볼 수 있다는건 복입니다:x:x

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  10. 정형권 2011.08.14 01:05 신고

    하드 용량이 넉넉할수록 유리하겠군요.
    유용한 정보 알아갑니다 ^^
    :)

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    • 씨디맨 2011.08.14 23:00 신고

      네 아무래도 용량이 클 수록 % 를 작게 잡아도 용량이 커지니까요. ㅋ 저는 바탕화면에 막 파일복사하는 버릇이 있어서 ㅠㅠ;

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  11. 멋진성이 2011.08.14 10:21 신고

    좋은 정보네요^^
    나눌 필요없이 그대로 하는데
    다음번엔 적용해봐야겠네요

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    • 씨디맨 2011.08.14 23:00 신고

      작게 잡을 수록 좋은거같아요. 지금 이 하드디스크 250GB 로 나눠서 쓰고 있거든요. 체감속도가 상당히 좋네요. 더불어서 엑세스시 해더가 움직이는 거리가 짧아져서 인지 소음도 그렇게 안느껴져요.

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  12. 2011.08.14 10:32

    비밀댓글입니다

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  13. 구차니 2011.08.14 10:33 신고

    음... NCQ는 Access time에 연관을 미치고
    외주부분(앞 20%)은 전송속도에 영향을 미치지 않나요?

    아무튼 하드 플래터의 밀도가 높을수록
    rpm이 높을수록 성능은 개선되지만
    rpm은 제한될수 밖에 없으므로 동일 rpm이라면 밀도가 높은
    고용량 하드가 유리할수 밖에 없는것 같습니다.

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    • 씨디맨 2011.08.14 22:58 신고

      생각해보면 엑세스타임이랑 전송속도도 연관이 큰듯해요. 단편화는 안일어날수가 없으니까요. 네 말씀하신것처럼 플래터 집적용량이 크면 훨씬 이득이 있죠. 그리고 용량이 크고 최고속도부분이 빠른 하드디스크가 제일 좋은듯해요. 물론 그런하드디스크들은 대부분 성능이 좋더라구요.

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  14. 쿠쿠양 2011.08.15 15:02 신고

    역시 씨디맨님은 능력자!!+__+
    대단하세용 ㅎㅎㅎ

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  15. 바다폰 2011.08.16 02:20 신고


    대박~
    전혀몰랐던내용이네요!!!

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  16. SY 2011.10.06 14:06 신고

    벤치마크 하나 돌리는데도 오래 걸리는데 글쓰고 정리하자면 정말 시간과 노력이 많이 들었다는 생각이 듭니다.i;t

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  17. 호두우유 2011.10.24 02:13 신고

    유익한 리뷰 잘 읽고 갑니다~!^^
    근데 어떻게 보면 당연할 수도 있는 질문이 하나 있는데
    미리 파티션을 안쪽 자르기로 나눠놓고 2개정도로 나눠놓고
    데이터 저장을 다른 파티션에 먼저하고 os는 나중에 설치하면 데이터가 안쪽부터 채워지게 되서 효과가 없는게 맞는지요;?

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    • 씨디맨 2011.10.27 22:27 신고

      파티션은 디스크위에 실제 기록되는 부분을 나누는 정보이므로 나눠놓고 난뒤에는 데이터를 먼저넣든 OS를 먼저넣든 상관은 없는듯해요. 효과가 없어지지 않는다는것이죠. ^^

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  18. 신한준 2011.10.27 22:17 신고

    너무 좋은 내용 잘봤습니다. %기준은 어떻게 구할수있나요?
    250기가를 2개 RAID0으로 묶으려는데요
    OS용하드로 20%라면..
    몇기가바이트가 C드라이브인가요? 아 수학실력딸리네요. ㅠ
    그리고 OS용아닌 나머지 드라이브는 잡지말아야하나요?

    백업용드라이브는 하나 더가지고있습니다.

    perm. |  mod/del. |  reply.
    • 씨디맨 2011.10.27 22:30 신고

      총 하드디스크 용량의 20% 안쪽이 성능이 좋습니다.

      만약 100GB 하드디스크 2개를 RAID 0 으로 하면 총 용량이 100GB가 되겠죠. 100BG의 20% wmr 20GB가 성능이 좋은 영역이 되는 것이죠.

      250GB 2개를 RAID 0으로 하면 총 용량이 250GB가 되니 50GB 부분이 성능이 좋게 되겠죠. RAID 를 걸면 보통 엑세스타임은 더 느려집니다. 이것을 빠르게하려면

      하드디스크의 용량은 크면 클 수록 RPM 이 높을수록 엑세스 타임이 빠를수록 유리해집니다.

      나머지 영역은 잡지 않아야 최고 성능을 내긴 하지만 나머지 영역을 잡아서 쓰더라도 파티션을 동시에 두개를 사용하지 않으므로 큰 영향이 없다는게 지금 제 생각입니다. 이 부분은 사실 테스트를 한 사람들 마다도 의견이 분분한 내용이기도 합니다.

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  19. 신한준 2011.10.28 00:27 신고

    RAID 0으로하면 250 2개이면 500G아닌가요?

    제가 잘못이해했나요?

    음....

    나머지부분에 손을 대지않기위해 잡지않아야겠네요.

    우선가지고있는 하드디스크로 체크를해야하니, 250 레이드한거랑 안한거랑

    성능테스트를해봐야겠네요. 으~ 상세한 답변감사드립니다!

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    • 씨디맨 2011.10.28 00:34 신고

      아 제가 잘못적었네요. RAID 0으로 하면 용량이 두배가 되고

      총 용량의 20 내외를 잡으면 되고 이건 HD tune 에서 커트해서 실제로 테스트를 해보고 그래프를 보고 판단하는게 좋습니다.

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  20. 아 정말!! 2012.08.09 11:41 신고

    너무 글을 잘 쓰셨잖아요!!!!!!


    고맙습니다.

    씨디맨님 덕분에 우리 팀 애들 교육 시키기가 편해졌어요~ ♡

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  21. 그러면 2016.09.24 11:49 신고

    어떤분은 100도 안되는 용량을 c로 잡고 하시던데 그렇게 하고는 sw는 다른 파티션에 설치해도 무방 하나요?

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    • 씨디맨 2016.09.24 18:18 신고

      위 본문 내용을 보시는게 좋을듯해요. 용량을 작게 잡는 이유와 어느정도 잡으면 되는지 설명이 있으니까요. 벤치를 직접 해보고 빠른 부분 구간을 판단후 용량을 잡는게 맞습니다. 굳이 앞자르기를 해서 빠르게 한 뒤 프로그램을 다른 파티션에 설치하면 좀 잘못하는거죠. 굳이 느린걸 쓰는거니까요.

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