40ZB 및 그 너머… 삼성의 준비된 PM9A3

지난 15년간 세계적인 데이터 증가 추세는 믿기 어려울 정도였다. 2006년의 0.16 ZB에서 2020년의 40 ZB까지, 우리는 데이터 중심 사회로 계속 진화해 왔다. 유선전화, 레코드판, 브리태니카 백과사전 같은 것은 이제 구시대의 유물이 되었다. 놀랍게도 우리는 10년이 조금 넘는 기간 동안 이러한 모든 데이터를 저장할 수 있는 기술을 개발했고 그 과정에서 몇 가지 교훈도 얻었다. 첫째로, 데이터 손실은 고통스럽고 (또한 금전적 손해를 일으키며), 하드웨어 고장부터 정전에 이르는 각종 이유로 데이터 손실이 일어날 수 있다는 것을 알게 되었다. 따라서 SSD(Solid State Drive)의 가장 중요한 특징은 아마 안정성일 것이며, 낸드플래시 메모리 기기가 데이터 센터와 PC의 하드 디스크 드라이브를 대체하는 주요 이유도 안정성 때문일 것이다. SSD의 안정성, 속도, 용량, 전력 효율은 SSD 세대가 바뀔 때마다 진보를 거듭해 왔다. 가끔은 진정으로 ‘혁신’이라 불릴 자격이 있는 기술적 도약이 이루어지기도 하지만, 업계에서 지나치게 혁신이라는 단어를 남용해 온 것도 사실이다. 그럼에도 삼성의 PM9A3은 쓸 자격이 있어 보인다. 페이스북의 하드웨어 스토리지 엔지니어인 Ross Stenfort는 다음과 같이 말했다. “혁신은 오늘날의 데이터 센터가 직면한 문제점을 해결하는 데 중요하다. 삼성은 기존 솔루션에 비해 열처리, 성능, 서비스 가능성의 수준을 높이는 데 중점을 두고 있다. 대규모 스토리지 구축은 매우 어려운 작업이며, 업계를 선도하는 차세대 기술에 대한 삼성의 지원은 훌륭한 진전이다.”

혁신이 주도하는 기술 Ross가 언급한 ‘업계를 선도하는 기술’에 대해 더 자세히 알아보자. 삼성의 새로운 PM9A3 SSD는 몇 가지 혁신적 기술을 이용해 만들어졌다. 우선 PM9A3은 10년된 3세대(Gen 3) 모델에 비해 두 배 빠른 속도인 16 GT/s로 구동되는 PCI Express 4×4 하드웨어 인터페이스를 이용한다. PM9A3은 하드웨어 가속기를 사용하여 읽기는 2배, 임의적 쓰기는 3.5배의 성능을 제공한다. 하드웨어 가속에 더하여 PM9A3은 서비스 분류를 위해 펌웨어를 사용한다. 펌웨어는 지속적인 임의적 워크로드를 우선적으로 처리하여 가장 중요하며 일관적인 작업이 계속해서 원활히 실행될 수 있게 한다. 이러한 작업은 수신되는 읽기 요청을 우선적으로 처리하기 위해 지능적으로 플래시 지우기 및 프로그램 운영을 일시 중단함으로써 이루어진다. 따라서, PM9A3은 지속적으로 실행해야 하는 프로세스는 계속 원활히 구동되도록 하며, 더 적게 실행되는 프로세스는 중단되지 않도록 방지한다. 보안 중심의 설계 PM9A3은 다층적 보호를 통해 안전 박스를 체크한다. PM9A3은 TCG(Trusted Computing Group) Enterprise 표준을 이용해 관리되는 하드웨어 기반 암호화를 사용한다. SSD는 모든 펌웨어 이미지를 실행하기 전에 이를 검증하는 보안 부팅(Secure Boot) 기능도 갖추고 있다. 대개 데이터 보안에 대한 위협은 SSD 펌웨어에 대한 공격이며, 보안 부팅 기능은 이러한 위협을 무효화한다. PM9A3은 낮은 소비 전력과 내장된 정전 대비 보호 기능을 자랑한다. 소비 전력에 대한 PM9A3의 이점은 사실 추가된 전력 요구사항이 없다는 점에 기인한다. 정전에 대비하여 PM9A3 SSD는 표준 정전 보호(PLP) 기능과 추가 내부 안전 장치를 둘 다 갖추고 있다. 정전이 야기하는 데이터 손실의 방지 정전으로 인한 매우 일시적인 데이터 액세스 감소도 비즈니스 중단을 초래할 수 있다. 그 뿐만 아니라 갑작스럽게 전력이 완전히 손실되면 데이터 센터 드라이브에 내부적으로 캐시된 데이터가 파괴될 수 있다. 이를 방지하기 위해 PM9A3은 정전을 감지할 수 있는 능력을 내장했고, PLP 하드웨어에 남은 에너지를 이용하여 캐시된 데이터를 플래시 메모리에 기록할 수 있다. 점진적 전력 손실로부터 표준 보호를 제공할 뿐만 아니라 예상하지 못한 완전 정전의 경우에도 데이터를 저장할 방법을 제공해 준다. PM9A3의 혁신은 데이터 센터 설계자가 요구하는 속도, 신뢰성, 비용 절감과 함께, 5G로 일상을 보다 풍부하게 할 수 있는 가장 적기에 이루어지고 있다. 삼성전자 메모리사업부 상품기획팀의 박철민 상무는 다음과 같이 말했다. “5G의 광범위한 전개와 가속화되고 있는 IoT 기기의 성장은 초연결된 라이프스타일을 더욱 앞당기고 있고, 그에 따라 첨단 하이퍼스케일 데이터 센터에의 수요도 증가하고 있다. 성능, 전력, 신뢰성, 펌웨어의 최적화된 조합을 제공하는 PM9A3은 오늘날의 데이터 센터 스토리지 기술을 한층 더 업그레이드하고, OCP 준수 SSD 시장을 더욱 확대할 것으로 기대한다.” 삼성은 최신 제품인 PM9A3 SSD를 통해 최신 하이퍼스케일 데이터 센터의 기대치를 뛰어넘고자 한다. 보안, 신뢰성, 펌웨어에 있어 업계 최초의 혁신을 갖춘 PM9A3은 우리를 40ZB 너머 세 자릿수의 세상으로 데려갈 준비를 마쳤다.