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인텔 SSD로 구성하는, 클라우드 시대의 올플래시 스토리지

기사입력 : 2017년 06월 23일 09시 28분
ACROFAN=권용만 | yongman.kwon@acrofan.com SNS
IT 인프라에서의 주요 화두가 ‘클라우드’와 ‘빅데이터’, 그리고 ‘소프트웨어 정의 인프라’로 넘어가면서, 스토리지 또한 플래시 메모리 기술 기반의 ‘올플래시’ 쪽으로 빠르게 이동하고 있다. 그리고 엔터프라이즈 시장에서 플래시 메모리 기반 스토리지는, 고성능이 요구되는 일부 스토리지에서의 제한적 활용을 넘어, 이제 대부분의 스토리지 계층에서 하드 드라이브를 빠르게 대체해 나가고 있는 모습이다.

올플래시 스토리지를 구성하는 SSD의 인터페이스 또한 이제 PCIe 기반의 NVMe와 전통적인 SATA 기반 인터페이스로 양분화되는 모습이다. 기존의 SAS 기반 하드 드라이브는 비용 대비 성능과 용량, 충분히 확보된 신뢰성 등의 이유로 빠르게 SATA 기반의 엔터프라이즈 급 SSD로 대체되고 있으며, NVMe SSD는 높은 성능이 필요한 영역에서 기존의 대규모 RAID 기반 스토리지들을 더욱 높은 성능과 비용 효율을 앞세워 밀어내고 있는 모습이다.

인텔은 엔터프라이즈와 데이터센터 급 SSD 시장에서도 아주 특별한 위치에 있다. 먼저, 인텔은 데이터센터 스토리지 구성 전반에 걸친 폭넓은 SSD 포트폴리오를 갖추고 있고, 이 SSD 포트폴리오는 인텔의 플랫폼 전략에도 긴밀하게 통합되어 있다. 또한 인텔의 SSD들은 제품 자체적으로도, 기업 환경에 걸맞는 높은 품질과 내구성, 안정성과 호환성, 신뢰도를 갖추고 있어, 어떤 용도로의 스토리지 구성을 계획하고 있더라도, 가장 믿을 수 있는 선택을 제시한다.

 
▲ 기업과 데이터센터에서 SSD는 기존 하드 드라이브의 위치를 빠르게 대체해 나가고 있다

엔터프라이즈와 데이터센터의 스토리지는 담겨 있는 데이터의 가치와 요구되는 특성 등에 따라 3~4개 정도의 계층으로 구성되는 것이 보통이다. 플래시 메모리 기반의 스토리지는 이 계층 중 가장 고성능을 요구하는 최상위 계층에서부터 점진적으로 도입되기 시작해, 이제는 비용 대비 용량이 중요한 하위 계층의 단순 저장용 스토리지 정도만을 빼고는 모든 위치에서 하드 드라이브를 대체하고, 엔터프라이즈 스토리지의 구성까지도 근본적으로 바꾸어 가고 있다.

SSD가 이렇게 빠르게 데이터센터와 엔터프라이즈 스토리지를 바꾸어 가는 가장 큰 이유로는 ‘성능’ 이 있다. 특히 한 대의 SSD로 기존 수십 대 고성능 하드 드라이브의 RAID 구성 이상을 제공하는 높은 무작위 전송 성능은, 성능을 기준으로 한 경제성의 기준을 바꾸어 버릴 정도다. 또한 용량 측면에서도, 비교적 폼팩터에 자유로운 SSD의 특성은 기존 2.5형 드라이브 폼팩터에서 하드 드라이브를 훌쩍 뛰어 넘는 최대 수십 TB에 이르는 용량도 구현할 수 있으며, 성능과 밀도, 규모 등을 고려하면 올플래시 스토리지로의 변화는 당연한 결론이기도 하다.

또한 최근 데이터센터용 SSD에서 중요하게 여겨지는 것으로는 ‘인터페이스’가 있다. 기존의 SAS나 SATA가 아닌, 시스템의 PCIe에 바로 연결되는 NVMe 방식 SSD는 기존 인터페이스 대비 수 배의 성능을 제공함으로써 차세대 인터페이스로 주목받고 있다. 그리고 인텔 또한 최신 제온 프로세서와 플랫폼에 NVMe의 관리와 운영을 위한 다양한 기술을 추가하고 있어, 새로운 고성능 인터페이스도 신뢰성이 확보된 익숙한 형태로 활용할 수 있도록 하고 있다.

물론 기존의 인터페이스 표준인 SATA AHCI 기반의 SSD 또한 나름대로의 강점을 지니고 있다. 먼저, SATA 기반 SSD는 실용적인 성능과 산업 표준의 폼팩터와 인터페이스로 호환성이 높고, 컨트롤러 등도 충분히 안정화되어 있다. 또한 용량 측면에서의 대규모 RAID 등을 통한 확장성도 충분히 갖추고 있고, 기존의 하드 드라이브 기반 인프라에서 큰 변화 없이 순차적인 전환이 가능하다는 점도 투자에 대한 부담을 줄여줄 수 있는 부분이다.

 
▲ 인텔의 최신 PCIe NVMe SSD 제품군은 더욱 높아진 스토리지 성능 요구에 대응한다

제한된 공간과 규모에서 고성능의 스토리지를 구현하는 데 있어, PCIe NVMe 인터페이스를 사용하는 SSD는 새로운 차원의 성능과 효율을 제공한다. 이런 요구를 위한 인텔의 최신 SSD 제품군으로는 SSD DC P4600, P4500 시리즈가 있는데, 이들 제품은 3D TLC NAND를 기반으로 최대 4TB의 용량을 제공하고, 기존의 SATA나 SAS 규격을 크게 넘어서는 성능과 가혹한 엔터프라이즈 환경을 위한 내구성과 신뢰성 등을 갖추고 있다.

SSD DC P4600 시리즈는 U.2와 AIC 폼팩터에서 최대 4TB의 용량, 순차 읽기 최대 3,280MB/s, 순차 쓰기 최대 2,100MB/s 성능을 제공하며, 최대 702,500/257,000 IOPS의 4K 무작위 읽기, 쓰기 성능을 갖추고 있다. 특히 이 제품군은 HET(High Endurance Technology)를 갖추고 있어 최대 쓰기 수명은 무작위 21.7PBW, 순차 쓰기에서는 292PBW에 달한다. 높은 성능과 내구성을 갖춘 이 제품군은, 다양한 작업을 동시에 소화하는 높은 부하의 고성능 클라우드 스토리지나 캐시, 쓰기 작업이 많은 워크로드 등에서의 활용에 효과적이다.

SSD DC P4500 시리즈 또한 TLC 방식의 3D NAND를 기반으로 해, 최대 4TB의 용량과 함께 순차 읽기 최대 3,200MB/s, 쓰기 1,890MB/s의 성능을 갖추고, 4K 무작위 읽기, 쓰기 성능은 최대 710,000/68,000 IOPS를 제공한다. P4600 대비 이 제품군은 무작위 쓰기 성능에서의 성능 차이와 함께, HET 기능이 빠져 있다. 이 제품은 폭넓은 클라우드 워크로드를 소화하는 데 적합하며, 특히 읽기 비중이 쓰기보다 높다면 아주 효율적인 구성이 가능하다. 한편 P4501 시리즈는 M.2나 2.5형 7mm 폼팩터 등을 지원해, 높은 공간 효율과 함께 읽기 집약적 워크로드에 효과적이다.

이들 PCIe NVMe 기반의 데이터센터용 고성능 SSD는 기존 하드 드라이브 기반 스토리지는 물론이고, SATA나 SAS 기반 SSD 대비 같은 공간과 규모에서는 훨씬 높은 성능을 제공하고, 요구되는 성능을 구현하는 데는 훨씬 적은 규모와 공간에서 달성할 수 있다는 점이 강점이다. PCIe NVMe SSD 한 개의 성능은 SATA SSD 4~6개 이상의 성능을 기대할 수 있을 정도이며, 하드 드라이브와 비교하면, 랙 한 개 규모의 스토리지를 2U 정도의 어레이로 충분히 뛰어넘을 수 있을 수준에 이르기도 한다.

 
▲ SATA 기반의 SSD DC S3520은 기존 10k급 하드 드라이브를 효과적으로 대체할 수 있다

기존 하드 드라이브 기반 스토리지 인프라를 그대로 활용하거나, 비용 효율적으로 대용량의 플래시 스토리지를 구성하고자 하는 경우에, SATA 기반의 데이터센터 급 SSD는 아주 효율적인 옵션이 된다. SATA 기반 SSD는 PCIe NVMe 기반 SSD보다 하나의 시스템이나 컨트롤러에 더 많은 수의 드라이브를 장착하기 용이하며, 이는 더 큰 용량 구성의 이점이 된다. 또한 하드 드라이브 기반 스토리지보다는 비교할 수 없을 정도의 높은 성능을 내는 만큼, 기존 10k rpm급 하드 드라이브를 직접적으로 대체할 수 있는 존재이기도 하다.

이 때 선택할 수 있는 인텔의 최신 SATA 기반 데이터센터용 SSD로는 SSD DC S3520 시리즈가 있다. 인텔의 엔트리급 데이터센터용 SSD인 SSD DC S3520 시리즈는 최대 순차 읽기 450MB/s, 순차 쓰기 380MB/s, 무작위 읽기 최대 67,500 IOPS, 쓰기 최대 17,000 IOPS의 성능을 제공하며, 16nm MLC 3D NAND를 사용해 높은 내구성과 함께, 최대 1.6TB의 용량을 제공한다. 특히 내구성 측면에서는 HET 기술 없이도 1.6TB 드라이브 기준, 최대 2925TBW를 제공할 정도로 높은 수준의 내구성을 갖추고 있다.

SSD DC S3520 등 SATA 기반의 데이터센터용 SSD는 기존의 하드 드라이브 기반 스토리지 대비 높은 성능을 뛰어난 경제성으로 제공하는 것이 장점이다. 이에 성능과 용량 양쪽에서 비용 효율을 중시하는, 티어 2 수준의 엔터프라이즈 스토리지나 일반 기업의 메인 스토리지 등에서 높은 가치를 기대할 수 있다. 이와 함께, 하드 드라이브 대비 높은 수준으로 평가되는 내구성, 낮은 전력소비와 발열, 5년 보증 제공 등은 사용하는 기간 동안의 운영 비용을 최적화하는 효과도 기대할 수 있다.

 
▲ 기업과 데이터센터용 SSD에서도 인텔 브랜드의 가치는 각별한 위치에 있다

한편, 엔터프라이즈, 데이터센터용 SSD에서 제품과 제조사에 대한 신뢰는 일반적인 소비자용 SSD의 경우와는 비교할 수 없을 정도로 중요하게 여겨진다. 그리고 이 부분에서 인텔은 SSD 초창기부터 쌓아 온 안정적인 제품이라는 브랜드 이미지와, 제품 수준에서의 낮은 불량률 등 높은 신뢰성을 갖추고 있다는 점도 강점이다. 또한 인텔은 프로세서와 플랫폼 전반의 전략에 SSD 관련 기술과 전략을 통합하고 있을 정도로, 서버와 데이터센터 플랫폼을 가장 잘 이해하고 있는 특별한 위치에 있는 입장이기도 하다.

특히 인텔의 SSD는 인텔의 최신 서버 플랫폼들이 제시하는 스토리지 관련 전략의 수혜를 가장 빨리 받을 수 있는 위치에 있기도 하다. 인텔의 PCIe NVMe 기반 SSD들은 차세대 ‘제온 스케일러블 프로세서’와 기반 플랫폼들이 선보일 새로운 스토리지 관련 관리 기능들에 있어 가장 빠르게 접근할 수 있는, 기준점이 되는 제품들이다. 이와 함께, 인텔은 엔터프라이즈 환경을 위한 관리 도구들을 통해, 기존 SATA 기반 드라이브 뿐만 아니라 새로운 NVMe 드라이브들에 대한 확장 관리 기능들도 제공하고 있다.

하나의 옷이 모든 사람에게 맞을 수 없듯이, 스토리지와 SSD의 선택 또한 워크로드와 활용 형태, 추구하는 가치에 따라 달라야 한다. 이에 고성능과 함께 높은 성능 밀도가 요구되는 대형 엔터프라이즈의 상위 티어 스토리지라면 PCIe NVMe 기반의 SSD가, 성능과 용량, 비용 측면이 균형잡힌 스토리지로 기존 하드 드라이브의 대체를 고려한다면 SATA 기반 SSD가 좋은 선택이 될 수 있을 것이다. 또한 인텔은 같은 인터페이스 기반의 SSD 사이에서도 다양한 성격의 제품을 갖추고, 워크로드 특성에 가장 잘 맞는 스토리지를 구성할 수 있도록 제안하고 있다.

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