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데이터센터

SSD, 2011년 발전 방향은?

Stephen Lawson | IDG News Service 2010.12.23

SSD는 지난 몇 년 동안 스마트폰과 태블릿, 넷북 등 PC 대체물들의 시장점유율 증가에 도움이 되어왔다. 2011년에는 그 기술이 더 저렴해지고 더 성능이 좋아지는 것을 목격할 수 있을 것 같다.

 

올해에 발표되거나 출하된 모든 주요한 태블릿은 회전형 하드 디스크 드라이브(HDD) 대신 플래시 칩을 저장장치로 사용하고 있다. 모든 스마트폰도 낸드(NAND) 플래시를 사용하고 있으며 대다수의 넷북도 마찬가지다.

 

이런 유형의 기기들이 향후 5년 이내에 시장에서 PC를 완전히 대체하지는 않을 것이다. 따라서 플래시도 가까운 장래에 HDD를 몰아내지는 않을 것이다. 그러나 플래시 저장장치에 일어나는 상황이 디지털 기기의 성장세에 영향을 미치고 있다.

 

회전식 디스크에서 SSD로의 이동은 모바일 기기의 3가지 요소인 크기, 소비전력과 내구성 측면에서 이점을 제공한다. 이는 또한 발열을 감소시킴으로써 팬의 필요성을 줄여주며 기기의 시동 시간도 줄여주는 경향이 있다.

 

이 기술의 가장 문제점은 가격이다. 포워드 인사이츠의 애널리스트 그레고리 웡에 따르면 플래시 저장장치의 GB당 가격은 같은 공간을 가진 HDD의 약 8배인 상태다.

 

이것이 몇몇 윈도우 노트북 가격과 맞먹는 애플의 아이패드가 16 ~ 64GB의 보잘것없는 내부 저장장치 용량(PC 용어)을 가지고 있는 한 가지 이유다.

 

삼성전자의 갤럭시탭 안드로이드 태블릿은 16~32GB의 저장장치를 가진 채로 공급되고 있으며 추가로 32 GB 의 용량을 확장하기 위한 포트를 가지고 있다. 참고로 현재 HDD는 2 ~ 3 TB 로 나아가고 있다.

 

그럼에도 불구하고 구매자들은 기꺼이 비싼 가격을 감당하는 이유는 부분적으로 세련된 디자인, 비교적 긴 배터리 수명과 짧은 부팅 시간 등의 장점 때문이다.

 

또한 구매자들은 기기를 세게 두드리거나 떨어뜨리더라도 가동 부분이 없어서 고장이 덜 날 것 같은 저장장치를 선택하는 경향이 있다. 또 다른 정당성은 이 소비자들이 구매하는 PC의 보조품으로 사용할 것이라는 점이다.

 

업계 애널리스트들은 HDD의 GB당 가격이 계속해서 떨어지고 있지만 가격 외에도 SSD의 발전들이 PC 후속 기기들에게 더 많은 저장 공간을 허용하고 있다고 전했다.

 

한 가지 이유는 플래시 공정이 점점 조밀해지고 있다는 것이다. 플래시 칩 제조업체들은 계속해서 빨라지는 마이크로 프로세서에 적용되는 것과 같은 원리를 따라 더 미세한 제조 공정을 이용하고 있다. 예를 들면, 마이크론 테크놀러지의 낸드 솔루션 그룹 부사장 글렌 호크는 자사가 2010년 초에 25나노미터 공정으로 제조된 플래시 칩을 상업적으로 출하하기 시작했다고 말했다. 호크 부사장은 또 마이크론이 25나노미터 공정을 도입한지 약 18개월 만에 차세대 칩을 출하할 것으로 기대한다고 전했다.

 

플래시 기술 마케팅 담당 이사 스티브 윈저에 따르면 삼성반도체도 30나노미터 미만의 공정을 이용하고 있으며 20나노미터 초반의 공정으로 나아가고 있다.

 

마이크로 프로세서와 마찬가지로 더 작아진다는 것이 꼭 더 빨라진다는 것을 뜻하지는 않지만 같은 성능이라면 가격이 싸진다. 호크 부사장은 현재는 마이크론의 64GB 반도체 드라이브(SSD: solid-state drives)가 약 130달러에 판매되고 있지만 약 18개월 안에는 2배 큰 128GB SSD 가격이 아마 약 100달러로 떨어질 것이라고 말했다.

 

그러나 더 공정이 조밀해지면 관리하기가 더 어려워진다. 플래시는 개별 셀의 전하를 바꾸기 위해 고전압 펄스를 사용하여 데이터를 저장한다. 이 때 셀 밀도가 높아질수록 올바른 셀에 정확한 전하를 "기록"하기가 더 어려워진다.

 

이는 단일 셀에 다중 비트를 저장하는 플래시 유형(MLC)에서 더 큰 문제가 된다. 셀 재기록 횟수는 한계가 있어서 저장장치의 용량은 시간이 갈수록 감소될 수 있다.

 

공급자와 애널리스트들은 오늘날의 클라이언트 기기의 플래시 저장장치는 수명이 사용자들의 평균 기록 속도에서 5년 남짓할 것이라고 예측하고 있다. 이는 대다수의 사람들이 기기를 실 활용하는 기간보다 더 길지만 문제는 부품을 더 조밀하게 내장하면서 내구성을 유지하는 것이다.

 

삼성의 윈저 이사는 "다이를 줄이면 기본적으로 내구력도 함께 줄어드는 경향이 있다"면서, 그러나 플래시 속도를 늦추지 않고 이 작업을 할 수 있는 방법이 있다고 말했다.

 

더 451 그룹의 애널리스트 헨리 발타자르는 지금까지 SSD 제조사들은 데이터 쓰기와 읽기를 관리하는 플래시 콘트롤러로 더 지능적인 소프트웨어를 사용하여 이 문제에 대처해왔다고 말했다.

 

그는 초기의 제어장치는 올바르게 기록될 때까지 같은 데이터를 여러 번 써넣게 되는데 이는 칩 용량 저하를 촉진했었지만, 샌드포스와 같은 콘트롤러 제조사들이 작년에 데이터를 한번에 정확하게 써넣는 더 효율적인 제어장치를 개발했다고 말했다.  

 

발타자르는 또 제조사들이 플래시에 기록되는 데이터의 정밀도를 개선하기 위해 2011년에 디지털 시그널 프로세서(DSP: digital signal processors)를 추가하기 시작할 것이라고 전망했다.

 

마이크론의 호크에 "우리들은 대다수의 사람들과 마찬 가지로 현재 꽤 가벼운 몇몇 작업을 하고 있다. 그러나 우리 회사는 곧 신호 처리에서 매우 진보된 알고리즘과 기법을 매우 빠르게 개발해낼 것이다"라고 말했다. 그는 그러한 진보가 약 1년 이내에 자사의 차세대 플래시에 찾아올 것으로 예상했다.

 

삼성전자에 따르면 기기와 플래시 저장장치 사이의 인터페이스도 빨라지고 있다. 윈저는 자사 제품들이 최근에 40Mbps의 속도로 실행되는 SDR (single data rate)에서 최고 133Mbps의 속도로 실행되는 DDR(double data rate)로 진보되었다고 말했다. 다음 단계는 사용자들이 더욱 더 빠른 데이터 속도를 얻을 수 있도록 하는 400Mbps가 될 것이다

 

차기 낸드 칩들은 또 전력 효율이 더 높다. 윈저에 따르면 삼성전자는 시스템 제조자들이 그들 기기의 배터리 수명을 확장할 수 있게 하는 툴을 제공하기 위해 자사 플래시의 전압을 3.3볼트에서 1.8볼트로 바꿀 예정이다.

 

이 모든 요소는 더 저렴하거나 같은 가격에 더 많은 것을 제공하는 태블릿, 스마트폰, 넷북과 기타 다른 기기로 전환될 수 있다. 애널리스트들은 그러나 이것이 반드시 이들 기기들이 PC와 노트북을 더 잘 몰아내는 것을 의미하는 것은 아니라고 말했다.

 

한 가지 이유는 일부 노트북들은 이미 SSD를 장착하고 있기 때문이다. 그리고 SSD가 개선되는 동안에 HDD도 더 낮은 가격에 더 많은 용량을 제공할 것이 확실시되어서다. 바타자르는 "하드 드라이브도 그저 가만히 있지는 않는다"고 말했다.

 

또 다른 트렌드도 있다. 사용자들이 데이터를 저장하는 방법이 바뀌고 있다. 모든 데이터를 1대의 PC에 저장하는 방식에서 더 분산된 접근 방식으로 이동하고 있는 것이다. 엔드포인트 테크놀러지스 어소시에이츠의 애널리스트 로저 카이는 그들은 가정 또는 회사 서버와 같은 중앙 플랫폼에 많은 양의 데이터를, 플래시가 장착된 고도의 휴대용 기기에 적은 양을, 그리고 늘어나는 양은 클라우드에 저장할 것이라고 말했다.

 

애널리스트들은 결과적으로 모바일 기기 사용자들 사이에서는 커다란 HDD보다는 더 작은 양의 플래시 저장장치를 가진 각종 기기에 기회가 돌아갈 것이라고 예상했다. editor@idg.co.kr

 Tags SSD 낸드 플래시 HDD 2011
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