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SNIA, 기업용 SSD 성능 테스트 사양 발표...성능 평가 기준 제시

Lucas Mearian | Computerworld

2011.05.25

SNIA(Storage Networking Industry Association)가 제조업체와 관계없이 SSD(Solid State Drive)의 성능 테스트에 쓸 수 있는 사양을 발표하겠다고 밝혔다.

스토리지 및 시스템과 관련된 표준을 개발해 홍보하고 있는 대학과 관련 업체들로 이뤄진 단체인 SNIA는 SSSI(Solid State Storage Initiative)가 벤치마크 테스트에서 공평성을 확보하기 위해 SSD 성능 검사 사양(Performance Test Specification, 이하 PTS)을 마련했다고 발표했다.

SSSI는 2가지 버전의 검사 사양을 선보이게 되는데, 엔터프라이즈 SSD용 테스트 사양은 이번 주 발표된다. 그리고 올 3분기 중, 서버나 클라이언트 SSD용 사양을 발표할 예정이다.

PDF 문서로 발표되는 이번 사양(Enterprise Performance Test Specification)은 스토리지 어레이 같은 엔터프라이즈 시스템용 SSD 장치를 비교 검사할 수 있도록 장치 수준의 검사 및 방법들을 규정하고 있다.

과거에는 SSD 장치의 성능을 측정하기 위해 공통적으로 쓰이는 검사 방법이 없었다. 따라서 SSD 제조업체들은 각자 다른 측정 방법을 사용해 제품의 성능 사양을 알려왔다.

SSSI 책임 위원회의 의장 폴 와센버그는 "제조업체들의 데이터 시트를 이용해 드라이브들을 비교한 후 어떤 차이가 있는지 파악하기가 불가능한 실정이다. 제조업체별로 다른 매트릭스를 적용하고 있기 때문"이라며, "현재 SSD 시장은 1970년대의 HDD 시장과 비슷하다. 많은 공급업체들이 많은 기능 차이가 있는 제품들을 공급하고 있기 때문이다"라고 설명했다.

40여 업체 참여...데이터를 채운 후 검사하는 것이 핵심

와센버그에 따르면 40여 업체들이 지난 2년 동안 성능 검사 사양(PTS)을 개발에 참여했다. 삼성과 인텔, 마벨(Marvell), 도시바, IBM, 시게이트, 델, EMC, 히타치 데이터 시스템, 웨스턴 디지털 등을 포함한 주요 SSD 및 스토리지 시스템 업체들이 모두 참여했다.

사양과 관련된 기술 부문 연구 그룹에 참가했던 오브젝티브 어낼리시스(Objective Analysis)의 애널리스트 짐 핸디는 "SINA 검사 사양이 완벽하게 마무리된 것은 아니다. 그러나 SSD 제조업체들이 공통으로 사용할 수 있는 사양을 개발하는데 있어 큰 걸음을 떼었다 할 수 있다"고 강조했다.

핸디에 따르면, 사양에서 가장 중요한 부분 중 하나는 SSD를 검사하기에 앞서 먼저 사전 설정할 수 있도록 했다는 것이다. 데이터를 먼저 쓰고 나서 지우는 방식으로 드라이브를 검사한다.

모든 SSD는 처음 사용하고 나면 속도가 느려진다. 충분한 데이터를 쓰고 난 후에는, 드라이브가 데이터를 옮기는 과정을 시작하기 때문이다. 이른바 읽기-수정-삭제-쓰기 주기가 시작되는 것이다.

간단히 설명하면, 만약 SSD가 새 제품이라면, 관리 소프트웨어의 간섭 없이 데이터를 쓸 수 있다. 그러나 일정 양의 데이터를 드라이브에 쓰고 나면, SSD를 구성하는 NAND 플래시 메모리는 새로운 데이터를 저장하기 앞서 오래된 데이터를 '삭제'로 기록해 기억한다. 그리고 새로 데이터를 쓸 때, 이와 같이 '삭제'로 표시한 기존 블록들이 이른바 '가비지 콜렉션(Garbage Collection)'이란 과정을 통해 삭제된다.

SINA는 SSD의 수명주기를 설명하기 위해 새로운 용어들을 만들었다. SSD 신제품은 FOB(Fresh Out of the Box)라고 부른다. SSD를 처음 사용하고 나면 SNIA가 '안정상태(Steady State)'라고 명명한 상태로 바뀌게 된다. 성능 수준에 대한 정확한 측정이 가능한 단계이다. 와센버그는 "성능 측면에서 보자면, 읽기가 가장 빠르고, 쓰기가 그 다음, 지우기가 가장 느리다"고 설명했다.

“성능이 같은 SSD는 하나도 없다”

핸디와 컨설팅 기업인 커프린 어소시에이츠(Coughlin Associates)의 설립자인 톰 커프린은 칼립소(Calypso)와 팀을 이뤄, 18개의 드라이브를 대상으로 한 SSD 성능에 대한 보고서를 펴냈다.

핸디는 "성능이 똑같은 SSD는 단 하나도 없었다. 모두 다양했다"며, "일부 SLC(Single-Level Cell) SSD는 훨씬 저렴한 MLC(Multi-Level Cell) SSD보다 성능이 떨어졌다. 이뿐이 아니다. MLC 기반 SSD 중에는 안정상태 단계로 접어든 후 엔터프라이즈급 하드디스크 드라이브보다 더 느린 경우도 있었다"고 덧붙였다.

핸디와 커프린은 PTS 사양을 이용해 18개 드라이브를 검사했다. 성능은 모두 제 각각이었다.

SSD가 검사가 가능한 안정상태 단계로 접어드는데 걸리는 시간은 제품마다 다르다. 그러나 새로운 검사 사양에 따르면, SSD는 벤치마킹에 앞서 5가지 개별적인 성능 검사를 거쳐야 한다.

와센버그는 "PTS 사양에서 핵심이 되는 부분 중 하나는 사용자에 드라이브를 준비하기 위해 뭘 어떻게 해야 할지 말해주는 것이다. 그렇다면 이게 성능을 검사하는 유일한 방법일까? 그렇지는 않다. 하지만 우리는 이것이 시간이 지나면서 아주 효율적이고 가장 믿을만한 방법이 될 것이라는 점을 발견했다. 여러 차례 검사를 해, 같은 결과를 얻을 수 있었다"고 강조했다.

PTS 검사는 다음 순서로 이뤄진다.

- 제거(Purge) : 데이터를 지워, SSD를 FOB에 가까운 상태로 만듬.

- 워크로드 개별 설정 : 전체 SSD에 데이터를 써, 안정상태에 이르도록 촉진.

- 워크로드 기본 설정 : SSD가 안정상태에 도달할 때까지 검사를 반복해 수행.

- 성능 테스트 : SSD가 안정상태에 도달하면 매트릭스를 측정.

PTS는 사양을 검증하기 위해 쓰는 레퍼런스 테스트용 하드웨어 및 소프트웨어 플랫폼에 대해서도 설명하고 있다. 이런 레퍼런스 테스트 플랫폼을 개발한 곳은 SSSI의 회원인 칼립소 시스템이다.

칼립소는 드라이브를 병렬로 검사할 수 있도록 여러 개의 베이를 장착한 하드웨어 플랫폼을 구축하고, 사양에 충실해 검사를 수행할 수 있는 소프트웨어를 개발했다.

와센버그는 "그냥 드라이브를 베이에 꽂아 넣고 테스트할 수 있도록 되어 있다. 드라이브를 검사하고 싶다면, 일정 수수료를 받고 검사를 수행해 준다. 레퍼런스 테스트 플랫폼은 나무랄 데 없는 수준"이라고 설명했다.

그러나 DBench나 Iometer 같이 개방형 소스를 기반으로 하고 있는 벤치마킹 툴과 사양을 이용해 자체적으로 검사 기반을 만들 수도 있다. 와센버그는 이와 관련해 "SSD에 병목 현상을 일으키지 않는 하드웨어 플랫폼을 사용하기만 하면 된다. 개인적으로는 서버용 메인보드를 추천한다. 물론 스크립트를 쓸 수 있는 능력은 갖추고 있어야 한다"고 설명했다.

SNIA는 현재 애플리케이션을 대상으로 한 사양 개발을 위해 노력하고 있다. 특정 업무 상황에서 SSD를 검사할 수 있도록 하기 위해서다. 예를 들어, 윈도우 7을 기반으로 한 PC 환경이나 오라클 소프트웨어를 쓰는 서버 환경에서 SSD의 성능을 검사하는 것이다.

와센버그는 "그러나 이는 전혀 다른 개념이다. 현재 우리가 개발한 내용에 있어 중요한 부분은 드라이브들을 검사해 성능을 비교하는 부분이었기 때문"이라고 덧붙였다. editor@itworld.co.kr

Tags SSD 스토리지 성능 SNIA

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