[보드나라칼럼] 숨가쁘게 발전해온 SSD 현재의 활용과 미래는?

앞서 두 차례의 기사를 통해 고성능 스토리지 장비로 자리잡은 SSD의 태동과 기술 발전에 대한 이야기를 다뤘다. 여전히 하드디스크에 비해 가격대 용량비에서 뒤쳐지는 상황이지만 등장 초기에 '갑부'들이나 쓸 수 있던 살인적인 가성비에서 벗어나, 마음만 먹는다면 누구나 구매해 쓸 수 있을 정도로 현실화 되었다.

그렇다면 현실적인 고성능 스토리지로 떠오른 SSD는 어디에, 어떤 방식으로 쓰이고 있을까?

SSD 특집 기사의 마지막은 현재와 미래에 대해 이야기해보고자 한다.

 

기업에서 개인까지, 폭 넓게 쓰이는 SSD

마이크론 크루셜 P5 M.2 NVMe 대원CTS

마음만 먹으면 누구나 SSD를 쓸 수 있는 시대다. 예전에는 SSD가 옵션으로 제공되던 노트북에도, 이제는 SSD를 기본 스토리지로 쓰고 HDD가 옵션으로 제공될 정도로 입장이 역전되었고, 데스크탑 사용자들도 이제는 SSD를 기본으로 PC를 꾸미고 있다.

노트북은 두께가 무려 9.5mm에 달하던 2.5" 하드디스크가 보통 3mm 보다도 얇은 M.2 SSD로 대체되면서 슬림화가 가속되었고, 드물기는 하지만 아예 노트북 메인보드에 SSD가 심어져 나오기에 이른다.

노트북과 달리 일반적인 데스크탑 PC는 SSD의 크기에 의한 잇점보다 하드디스크보다 빠른 성능에 의한 작업 시간 단축 효과를 크게 보고 있지만, 거실용 HTPC나 아이들의 교육용, 간단한 사무용 PC 처럼 특별히 고성능이 요구되지 않는 PC의 소형화에 일조했다.

 

최대 4TB 외장 SSD, 마이크론 크루셜 X6 대원CTS

휴대용으로 사용하기에는 보완 기술을 더해 안정성이 높아졌다지만 여전히 외부 충격에 불안할 수 밖에 없는 HDD를 대신해 외장 스토리지로도 SSD가 활용되고 있다. 반도체 기반인데다 물리적인 구동부가 없는 만큼 외부 충격에 강한 특성이 백분 활용되고 있는 것.

초기에는 단순히 2.5" 외장 HDD를 2.5" SSD로 대체한 수준이지만, mSATA와 M.2 폼펙터의 등장으로 USB 드라이브에 버금가는 훨씬 작은 크기로 휴대성을 높인 외장 SSD가 등장하고 있다. 이 역시 앞선 기사에서 언급했던 3D 낸드의 발전에 힘입은 바가 크다.

 

최대 15.36TB 용량, 마이크론의 데이터센터용 NVMe SSD 9300 시리즈

SSD는 일반 소비자 대상으로도 많은 잇점을 제공하지만, 연구실이나 기업, 데이터 센트 등 엔터프라이즈 시장에서도 활발히 사용되고 있다. 특히 데이터 폭증 시대인 현재는 많은 데이터를 '저장'하는데 그치지 않고 빠르게 읽고 분석, 분류, '활용'하는 것도 그만큼 중요하기에, 엔터프라이즈 시장에서 SSD의 중요성은 높아질 수 밖에 없다.

그에 맞춰 데이터 센터용 SSD 역시 PCIe NVMe 기반 제품들이 지속적으로 출시 중이고, 관련 제품의 출시 소식도 보다 쉽게 접할 수 있게 되었다. 특히, 개인에 비해 다루는 데이터 용량과 갯수가 비교할 수 없을 만큼, 단일 모델이 간신히 2TB를 달성하고 조금씩 4TB 모델이 이야기되고 있는 개인용 제품과 달리, 엔터프라이즈 시장 대응 제품은 단일 모델이 10TB를 넘는 경우도 쉽게 볼 수 잇다.

 

SSD는 NAS에서도 활용되고 있다.

일반 개인에게는 크게 체감하기 어렵지만, 동시에 다수의 사용자가 읽고 쓰는 작업이 이뤄지는 NAS는 데이터 센터와 같은 대규모 엔터프라이즈용부터 SOHO용으로도 폭 넓게 쓰이고 있다.

스토리지 특성상 HDD는 대용량 자료를 저장하고 불러오는 백업용 스토리지로 적합한 반면, 다수의 사용자가 동시에 이용하는 서비스용으로는 SSD에 비해 불리한 면이 있다. 이에 초기에는 SSD를 NAS용 하드디스크의 캐시로 쓰는 방식으로 활용되었지만, 이후 SSD의 대용량, 가격 현실화가 이뤄지면서 처음부터 NAS 환경에 대응하는 고용량 제품들도 나오고 있다.

 

손안에 SSD, 스마트폰과 임베디드 제품들에도 활용

SSD라 하면 직육면체의 2.5"나 3.5" 폼펙터, 혹은 M.2 SSD를 떠올리기 쉽지만, SSD가 Solid State Drive의 약자이자 반도체 기반 비휘발성 스토리지를 의미한다는 점을 감안하면, SSD는 단순히 PC나 엔터프라이즈 시장외에도 우리의 실 생활에 더 깊숙한 곳에서 쓰이고 있다.

 

가장 가까운 예로는 스마트폰이나 태블릿 등에 쓰이는 eMMC(embedded Multi Media Card)와 UFS(Universal Flash Storage) 제품군을 들 수 있다. 이들은 단일 칩 형태로 되어있기 때문에 단순히 낸드 플래시 기반의 단순 저장소로 생각하기 쉽지만, 별도의 컨트롤러를 통해 제어되므로 큰 틀에서 SSD로 분류할 수 있다.

 

하드디스크는 플래터에 도포된 자성 물질이 지속적으로 고온에 노출될 경우 열변형이 발생할 수 있어 냉각에 신경써야 하지만, eMMC와 UFS는 단일 칩으로 구현되어 우리가 일상에서 접하는 SSD나 HDD보다 훨씬 공간을 적게 차지하는데다, 진동과 충격, 온도에 대한 내구성이 높다.

때문에 비휘발성 반도체인 낸드 플래시 기반의 eMMC나 UFS는 자율 주행 자동차나 드론, 실내/외에서 쓰이는 IoT 장비처럼 높은 신뢰성이 요구되는 장비에 기본 스토리지로 적합하고, 실제로 폭 넓게 쓰이고 있다.

 

SSD, 더 많은 분야에 활용될 미래형 스토리지

세계 최초로 176단 3D 낸드를 개발, 양산한 마이크론

SSD의 등장은 하드디스크 위주의 스토리지 시장에 일대 혁신을 가져왔다.

무어의 법칙이 지배하던 당시는 순식간에 하드디스크를 대체하고 스토리지 시장을 재패할 것이란 관측이 대세를 이뤘지만, SSD의 스토리지 공간으로 쓰인 낸드 플래시의 특성에 발목이 잡혔고, 이를 극복하기 위해 MLC와 TLC, 3D 낸드, NVMe 기술등이 발전하였지만, 현재는 '고성능 = SSD / 고용량 = HDD'라는 특성이 다른 두 종류의 스토리지가 공존하는 방향으로 받아들여지고 있다.

 

마이크론은 3D XPoint 제품에 QUANTX 브랜드를 사용한다

씨게이트와 WD의 양강 구도가 고착화된 하드디스크 시장과 달리, SSD 시장은 핵심인 낸드 플래시와 컨트롤러, PCB 등을 결합해 규격화된 반도체 제품 특성상, 그래픽 카드나 메인보드처럼 수많은 기업이 경쟁 중이고, 그만큼 다양한 변화가 시도될 수 있는 시장이다.

게다가 인공지능이나 IoT, 빅데이터처럼 더 많은 데이터를 더 빠르게, 안정적으로 처리해야 하는 분야가 확대되면서, 인텔과 마이크론이 공동 개발한 3D XPoint와 같이 낸드 플래시를 대체할 새로운 저장 매체에 대한 요구도 계속되고 있다.

JEDEC에서 DDR4 메모리 슬롯에 꽂아 쓰는 비휘발성 메모리의 DIMM 표준 규격을 제정하는 등 비휘발성 메모리의 사용처는 더욱 확대되고 있는데, 앞으로 SSD 시장이 어떤 식으로 발전해 나갈지 기대된다.

이상호 기자 / ghostlee@bodnara.co.kr


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