USB 메모리 드라이브의 원리와 역사

왼쪽은 5.25인치, 가운데는 3.5인치 플로피디스크, 오른쪽은 USB 메모리 (출처: 픽사베이)

오늘날 USB 메모리 드라이브는 너무 흔해서 특별히 눈에 띄지 않는다. 하지만 2000년대 초, 이 작은 장치는 컴퓨터 파일 저장과 전송 방식을 근본적으로 바꿔 놓았다.

 

플로피디스크를 대체한 기술

플로피디스크와 초기 하드디스크는 데이터를 저장할 때 회전하는 디스크와 이를 읽는 기계식 헤드를 사용했다. 이 구조는 속도가 느리고, 충격이나 자기장에 약했다.

 

반면, USB 메모리 드라이브의 핵심인 플래시 메모리는 반도체 칩에 전하를 저장하는 방식이다. 플래시 메모리는 ‘플로팅 게이트 트랜지스터’라는 소자를 사용해, 전원이 꺼져도 전하가 유지된다. 이 덕분에 비휘발성이면서도 빠르고, 움직이는 부품이 없어 내구성이 높다.

인쇄회로기판(PCB) 사진

By Ravenperch, CC0, wikimedia commons.

 

USB 포트의 역할

USB(Universal Serial Bus)는 1990년대 후반에 개발된 데이터 전송 규격이다. 초기 PC 환경에서는 마우스, 키보드, 프린터 등 장치마다 서로 다른 포트를 써야 했지만, USB는 하나의 표준 커넥터로 통합했다.

 

또한 데이터 전송과 전력 공급을 동시에 처리할 수 있어, 별도의 전원 장치 없이 플래시 메모리를 작동시킬 수 있게 했다. 플래시 메모리와 USB 규격이 결합되면서, 외부 전원 없이 꽂기만 하면 인식되는 저장장치가 가능해졌다.

 

상용화 경쟁

1999년 4월, 이스라엘의 M-시스템즈가 ‘USB 기반 PC 플래시 디스크’ 특허를 신청했고, 같은 해 IBM도 유사한 기술을 출원했다. 하지만 2000년 초, 싱가포르의 트렉 2000(Trek 2000)이 ‘ThumbDrive’를 출시하면서 최초의 상용 USB 메모리 드라이브 자리를 차지했다.

 

당시에는 USB 포트가 이미 대부분의 컴퓨터에 장착되어 있었고, 반도체 제조 기술이 발전해 메모리 가격이 급격히 하락하고 있었다. 이 환경이 대중화를 빠르게 이끌었다.

 

기술 발전과 현재 위치

초기 USB 메모리 드라이브는 용량이 수 메가바이트에 불과했다. 이후 플래시 메모리 집적도가 높아지면서 수십, 수백 메가바이트를 거쳐 2000년대 후반 이후에는 기가바이트 단위 제품이 대중화됐다. 같은 시기 USB 2.0, 3.0, 3.2 등 고속 전송 규격이 등장·발전하며 전송 속도도 초당 수 MB에서 수백 MB 수준으로 향상됐다..

 

최근에는 클라우드 저장소가 확산되면서 물리적 저장 장치의 필요성이 줄고 있다. 그러나 USB 메모리는 인터넷 연결 없이도 대용량 파일을 옮길 수 있고, 보안상 오프라인 전송이 필요한 경우에도 유용하다. 이런 이유로, 완전히 사라지기보다는 특수한 용도에서 꾸준히 사용될 가능성이 높다.