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퍼스널 컴퓨팅

'모호한' TBW 등급이 SSD의 품질보증에 미치는 영향

Jon Jacobi | PCWorld 2022.06.27
삼성 860 에보(EVO) SSD(Solid-State Drive)는 시게이트 아이언울프 프로(Seagate IronWolf Pro)와 킹스턴(Kingston) DC500 SSD보다 기가바이트당 비용과 TBW(TeraBytes that can be Written) 등급이 낮다. 여기에는 그만한 이유가 있다.
 
ⓒ Jon L. Jacobi / IDG

엔터프라이즈급 드라이브인 킹스턴 DC500은 소비자용(클라이언트)인 삼성 860 에보보다 훨씬 무거운 작업 부하를 견딜 것으로 예상된다. 가격이 훨씬 비싸며, 안심할 정도로 높은 TBW 등급, 거기에 다른 이점까지 얻을 수 있다. 자신에게 적합한 SSD를 찾을 때 TBW 등급까지 고려해야 할까? 자세히 살펴보자.


TBW

국제반도체표준협의기구 JEDEC(Joint Electron Device Engineering Council)에 따르면, 이 클라이언트 및 엔터프라이즈 드라이브의 TBW 등급 계산에 사용하는 기준은 아래 표와 같다.
 
사용자 및 기업용 드라이브 환경에 대한 JEDEC 분류 지침이며, 쓰기 기댓값이 빠져 있다. UBER은 무보정 비트 오류율(Unrecoverable Bit Error Rate)을 의미한다. ⓒ ITWorld

클라이언트와 엔터프라이즈 드라이브의 워크로드 차이는 AU(Active Use) 열의 시간 차이와 유사하다. 클라이언트 워크로드에 포함된 쓰기 작업은 엔터프라이즈보다 훨씬 적다. RU(Retention Use)는 기본적으로 전원을 제거한 후 데이터가 판독할 수 있는 상태를 유지해야 하는 시간이다. 좋은 품질의 NAND라면 명시된 시간보다 데이터가 오랫동안 남아 있을 것이다.

모든 전자기기가 완벽하다고 생각하는 사람은 아무도 없을 것이다. FF(Functional Failure)는 다양한 이유로 발생하는 SSD의 내부적 고장이다. UBER은 무보정 비트 오류율(Unrecoverable Bit Error Rate)을 의미한다. UBER 수치가 크면 모든 오류에 대해 엄청난 수의 정확한 비트 트랜잭션이 발생한다는 의미다.

TBW 등급은 수명을 다한 블록을 대체하는 추가 NAND가 없어지기 전까지 SSD에 얼마나 많은 데이터를 쓸 수 있는지 나타낸다(셀은 페이지와 블록으로 그룹화되어 있다). 그렇다. NAND 셀에는 쓰기 수명이 있으며, SSD는 수명 종료 주기(end of life, EOL)에 도달한 NAND를 대체할 여분이 있다. 사용 중인 NAND의 종류, 세대, 품질에 따라 셀의 쓰기 수명은 수천 회에서 수백 회까지 천차만별이다.
 
PNY의 CS2140 같은 클라이언트/최종 사용자 SSD는 기업용 드라이브보다 훨씬 낮은 TBW 등급을 제공하며, 가격도 훨씬 낮다! ⓒ PNY

하지만 공개된 모든 TBW 등급이 드라이브의 수명을 순수하게(또는 정확하게) 예측한 것은 아니다. 대부분은 예상 수명이 포함된 복잡한 재무 공식의 결과이며, 가격과 지원 및 교체 비용을 고려한 것이다. 왜 그럴까?

드라이브가 품질 보증 기간 중 TBW 등급에 도달하기 전에 고장 날 때는 대부분의 품질 보증 정책에 따라 제공업체가 이를 교체해야 한다. 하지만 TBW 등급에 도달한 이후 고장이 나면 제공업체는 품질보증 기간이 남아있더라도 교체할 필요가 없다.

이는 자동차 업체의 일반적인 무상 보증 수리 기간 5년/10만 ㎞(동력 전달 장치 기준)와 유사하다. 2가지 기준 중 하나의 한계를 초과하면 적용이 중단된다. TBW 등급이 낮으면 프로슈머와 비즈니스 사용자들은 저렴한 클라이언트 드라이브를 구매해 수명 끝까지 사용한 후 무료로 교체를 받을 수 있다는 기대를 하지 않는다.
 
클라이언트 SSD의 명시된 용량이 4TB인 경우, 아이언울프 110과 다른 기업용 SSD는 3.84TB를 제공한다. 이는 탑재된 NAND의 용량과 같다. 기업용 드라이브에는 고장 난 셀 블록을 대체하기 위한 보유분이 더 많다. ⓒ Seagate

기업용 SSD의 가격 프리미엄은 품질보증 소매업자들이 항상 판매를 시도하는 품질보증 연장과 유사하다. 돈을 더 많이 쓸수록 마음이 더 편해진다. 또한 더욱 안정적인 배치 혹은 더 나은 웨어 레벨링(wear-leveling)을 갖춘(즉, 가능한 한 NAND에 쓰기를 균등하게 분산하는) 컨트롤러에서 NAND를 얻을 수 있다. 무료 데이터 복구도 기업용 패키지에 자주 포함된다.

이상하게도, 기업용 SSD는 더 비싸지만 용량 측면의 이점은 더 적다. 아이언울프 110 사진에서 알 수 있듯이, 기업용 드라이브는 용량이 낮은 편이다. 4TB 대신 3.84TB, 2TB 대신 1.92TB다. NAND가 적지는 않지만, 마모된 블록을 교체하는 데 사용되는 NAND가 더 많기 때문이다.

일부 업체는 추가적인 수명 또는 더 큰 용량을 위해 이 오버프로비저닝을 조절하는 유틸리티를 제공한다. 심지어 오버프로비저닝을 허용하는 클라이언트 드라이브도 있다. 이것은 또 다른 부분일 뿐이다.

그리고 인지해야 할 문제가 하나 더 있다. 바로 SSD가 TBW 등급에 도달했을 때 제공업체가 이를 처리하는 방식이다.


하드 리밋과 소프트 리밋

SSD 컨트롤러가 단순히 탑재된 NAND의 상태를 추적하고 EOL에 도달하면 용량을 줄이거나 드라이브를 읽기 전용으로 설정하는 기능만 수행한다고 생각할 수 있다. 대부분 경우 그렇기는 하지만, 일부 업체는 TBW 수치에 도달하면 드라이브를 읽기 전용으로 설정한다. 드라이브의 실제 상태와 상관없이 적용되는 HL(Hard Limit)이다.

이런 사실에 놀라는 사용자도 있을 것이다. PCWorld가 문의했을 때 최소 2곳의 대형 업체가 이런 활동을 시인했다. 등급이 정말 한계치를 나타낸다고 확신하거나, (솔직히 말해서 잘은 모르겠지만) 변호사가 관련되어 있기 때문이라고 생각한다.

대부분 경우에 TBW는 SL(Soft Limit)이며, 제공업체의 드라이브 교체 책임에만 영향을 미친다. 기술 폐기물을 줄이기 위한 더욱 상식적인 접근방식이다. 읽기 전용으로 설정된 SSD는 기록된 모든 데이터를 보존한다. 드물게 RE(Retention Error)가 발생할 수 있다.

한 가지 기억해야 할 점이 있다. 낮은 TBW 등급이 낮고 쓸 수 있는 데이터 양이 많더라도 사용자는 생각보다 많은 데이터를 쓰지 못할 수 있다. 또한 업계 소식통에 따르면, 전반적으로 SSD의 내구성은 10년 전의 예측보다 훨씬 신뢰할 수 있다는 것이 입증되었다.


찻잔 속의 폭풍?

기본적으로 TBW 등급과 품질보증은 기업에 살짝 유리한 게임이다. 그렇게 될 수밖에 없다. 아무리 저렴한 SSD라 하더라도 결국 일반 사용자는 품질보증 기간 내에 수명까지 사용하지 못할 것이다. 그러니 걱정할 필요 없다.

터무니없이 무거운 워크로드를 실행하는 프로슈머는 저렴하게 구매한 SSD의 수명이 다하지 않기를 바라거나, 미리 대비한다는 마음으로 더 많은 돈을 지불할 것이다. 무엇이 옳다고는 할 수 없지만, 모든 종류의 SSD는 매우 튼튼하고 신뢰할 수 있다는 것이 입증되었다. 필자는 NAS 기기에 기업용을 사용한다.

결론은 이렇다. 엔터프라이즈 수준의 워크로드를 구동할 때는 비용을 더 많이 지불하는 것이 좋다. 더 나은 지원을 더 빠르게 받을 수 있을 것이다.
editor@itworld.co.kr
 Tags TBW SSD NAND
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