엑사바이트 스토리지의 경제성

VAST Data를 결합한 Solidigm™ QLC SSD 대 CEPH를 사용하는 기존 HDD의 10년 TCO 분석

엑사바이트 스토리지와 비용을 동전으로 묘사한 그래픽
엑사바이트 스토리지와 비용을 동전으로 묘사한 그래픽

총괄 요약

엑사바이트 규모에서 올플래시가 갖는 강력한 경제적 이점

이 백서는 철저하고 검증 가능한 분석을 통해, VAST Data의 AI 운영 체제로 구동되는 Solidigm™ D5-P5336 고밀도 122TB QLC(Quad-Level Cell) SSD를 활용하여 1 엑사바이트(EB) 가용 스토리지 솔루션을 배포하는 것이 CEPH 소프트웨어와 30TB 하드 디스크 드라이브(HDD)를 사용하는 기존 방식보다 10년 총 소유 비용(TCO)이 훨씬 낮다는 것을 보여줍니다. Solidigm은 주로 하드웨어 회사이므로, 이 분석은 스토리지 중심 하드웨어 및 운영 비용(OpEx)에 미치는 영향에만 중점을 둡니다.

Solidigm + VAST 솔루션은 약 3,519만 달러(USD)의 예상 10년 하드웨어 및 OpEx TCO를 제공하며, 이는 8,562만 달러(USD)로 계산된 HDD/CEPH 솔루션의 TCO에 비해 58.9%의 상당한 절감 효과를 나타냅니다.

비용 범주 HDD/CEPH(백만 달러) SSD/VAST(백만 달러) 차이(백만 달러) 차이(%)
10년 총 하드웨어 비용 $40.77 $29.06 -$11.71 -28.7%
10년 총 전력 비용 $13.65 $3.13 -$10.52 -77.1%
10년 총 공간 비용 $31.20 $3.00 -$28.20 -90.4%
10년 총 TCO $85.62 $35.19 -$50.43 -58.9%

표 1. 하드웨어에 대한 예상 10년 TCO 요약 및 OpEx 전용1(참고: 합계는 반올림됨)

이 분석은 1EB 배포에 중점을 두고 있지만, 입증된 근본적인 경제적 이점은 최저 20페타바이트(PB)의 용량부터 유효하며 제타바이트(ZB) 규모까지 확장 적용할 수 있습니다.

대규모 스토리지의 경제성 재편

이러한 상당한 하드웨어 및 OpEx 비용 이점은 Solidigm + VAST 아키텍처 고유의 여러 요인이 복합적으로 작용한 결과이며, 대규모 스토리지의 경제성을 근본적으로 재편합니다. 이러한 요소들의 시너지는 복합적인 이익 구조를 창출합니다. Solidigm 122TB QLC SSD로 구현된 획기적으로 높은 스토리지 밀도는 물리적 설치 공간을 대폭 줄여 줍니다. 더 적은 드라이브, 더 적은 섀시, 그리고 훨씬 더 적은 데이터 센터 랙이 필요합니다. 이러한 초기 물리적 하드웨어의 감소는 드라이브 자체의 구입 비용 절감으로 직결되며, 결과적으로 전력 및 공간 운영 비용도 낮아집니다.

VAST Data의 고급 소프트웨어는 효율성을 배가시키는 데 기여합니다. 유사한 데이터 블록의 차이점만 저장하는 유사성 데이터 절감(Similarity data reduction) 기술은 물리적으로 배포된 용량을 뛰어넘는 상당한 용량 절감 효과를 달성합니다. 또한 혁신적이고 플래시에 최적화된 이레이저 코딩은 데이터 보호 오버헤드를 업계 최저 수준으로 최소화합니다. VAST Data의 연장된 10년 인프라 운영 수명과 결합되고 QLC 내구성을 포함하는 VAST Data의 포괄적인 보증이 지원되는 이러한 진보는 비용이 많이 들고 업무에 지장을 주는 3년 또는 4년 주기의 HDD 하드웨어 교체 필요성을 없애 줍니다. 이 연장된 수명은 기존 HDD 기반 시스템에 내재된 주요 자본 지출 주기를 없애 주므로 TCO 계산에서 중요한 레버 역할을 합니다.

자본 및 운영 전반에 걸친 지출 절감

이러한 요인들은 10년 동안 상당한 자본 지출 절감으로 이어질 수 있으며, 전력 소비 및 데이터 센터 공간 활용과 관련된 운영 비용을 크게 줄여 줍니다. 이러한 경제성은 올플래시 스토리지가 고성능, 저용량 계층을 위해 예약되어 있던 기존의 패러다임에 도전합니다. 이 분석은 대규모 장기 배포의 경우 용량 중심의 워크로드에서도 올플래시가 더 비용 효율적인 솔루션이 될 수 있음을 시사합니다. 이 분석은 이러한 경제적 제안에 대한 증거 기반의 지원을 제공합니다.

Solidigm과 VAST Data는 성능, 용량, 비용 간의 전통적인 트레이드오프를 줄이는 스토리지의 미래를 설계하기 위해 협력했습니다. 고밀도 플래시 메모리 분야에서 Solidigm의 리더십과 VAST Data의 혁신적인 소프트웨어 아키텍처를 활용하여, 엑사바이트 시대의 요구에 맞게 설계된 솔루션을 제공합니다. 이 분석은 전례 없는 규모의 데이터를 관리하는 조직을 위해 이 협업이 가져오는 막대한 경제적 이점을 정량화하여, 보다 효율적이고 지속 가능하며 비용 효율적인 스토리지 인프라로 나아가는 명확한 길을 제시합니다.

소개: 엑사바이트 스토리지를 위한 아키텍처 접근 방식 비교

엑사바이트 규모의 데이터를 관리하는 조직은 장기적으로 효율적이고, 신뢰할 수 있으며, 고성능이면서 비용 효율적인 스토리지 솔루션을 필요로 합니다. 이 백서에서는 이러한 요구를 충족하기 위해 설계된 두 가지 뚜렷한 아키텍처 접근 방식을 분석합니다.

  • 기존 HDD/CEPH: 이 접근 방식은 널리 채택된 오픈 소스 CEPH 소프트웨어 플랫폼으로 관리되는 고용량 Seagate Exos Mozaic 3+ 시리즈 30TB HDD를 사용하여 모델링되었습니다. 이는 고밀도 섀시에 장착된 기계식 드라이브와 기존 데이터 보호 방법을 사용하여 대규모 스토리지 풀을 구축하는 일반적인 전략을 나타냅니다.
  • 최신 올플래시(Solidigm + VAST): 이 솔루션은 스토리지 밀도의 비약적인 도약을 보여주는 최첨단 Solidigm D5-P5336 122TB QLC SSD를 활용합니다. 이 드라이브들은 분리형 공유 에브리싱(DASE, Disaggregated, Shared Everything) 아키텍처를 채택한VAST Data의 AI 운영 체제 내에 통합되어 있습니다. 이 아키텍처는 플래시 미디어를 위해 특별히 설계되었으며, VAST의 유사성 데이터 절감 기술 및 고효율 로컬 디코딩 가능 이레이저 코드를 포함한 고급 소프트웨어 기능을 통합합니다. 이는 레거시 HDD 기반 시스템의 성능, 효율성 및 확장성 한계를 극복하기 위해 설계된 차세대 올플래시 접근 방식을 나타냅니다.

최신 솔루션으로 레거시 한계 극복

이러한 솔루션을 "기존" 대 "최신" 또는 "차세대"로 포지셔닝하는 것은 중요한 내러티브를 구성합니다. 고급 데이터 절감 및 이레이저 코딩과 같은 최신 솔루션에 대한 주장은 공급업체가 제공한 정보와 기술 문서로 입증되어, 그 진보성에 신뢰를 더합니다. 반대로, 업계 관찰이나 분석에 의해 뒷받침되는 레거시 시스템의 업계가 인정한 한계점들은 새로운 아키텍처를 모색해야 할 근거를 강화합니다.

이 백서의 주요 목적은 1EB의 가용 스토리지 용량을 제공하기 위해 배포되었을 때, 이 두 솔루션 간의 투명하고 검증 가능한 10년 TCO 비교를 제공하는 것입니다. 이 TCO는 소프트웨어 플랫폼 비용을 제외하며, 다음 항목에만 중점을 둡니다.

  • 하드웨어 구입 
  • 새로 고침 
  • 전력 비용
  • 공간 비용 

계산은 1EB 기준에 중점을 두고 있지만, 상대적인 경제적 이점은 규모에 따라 달라지므로 이 분석은 약 20PB부터 시작하여 제타바이트(ZB) 수준까지 확장되는 배포와 관련이 있습니다. 이 분석은 하드웨어 구입, 의무적인 교체, 전력 소비 및 데이터 센터 공간과 관련된 비용을 검토함으로써, 기술 리더들이 장기적인 대규모 스토리지 인프라 투자에 대해 정보에 입각한 전략적 결정을 내리는 데 필요한 정량적 데이터를 제공하는 것을 목표로 합니다.

TCO 모델링 프레임워크: 가정 및 뒷받침하는 증거

투명한 비교를 위해, 이 TCO 분석은 공개된 데이터, 공급업체 사양, 업계 보고서 또는 해당되는 경우 직접적인 공급업체 증명으로 뒷받침되는 정의된 가정의 프레임워크를 기반으로 구축되었습니다. 목표는 엑사바이트 규모로 스토리지를 배포할 때의 잠재적 경제성을 반영하는 현실적이고 구체적인 시나리오를 제공하는 것입니다. 전체 TCO 모델의 타당성은 이러한 기본 가정의 신뢰성에 달려 있습니다. 따라서 각 가정은 뒷받침하는 증거에 대해 면밀히 검토됩니다.

목표 용량

분석은 HDD/CEPH 및 SSD/VAST 솔루션 모두에 대해 1EB의 가용 스토리지 용량을 제공하는 것을 목표로 합니다. (1EB = 1,000 페타바이트(PB) = 1,000,000 테라바이트(TB)).

하드웨어 가격 책정(도매, 엑사바이트 규모)

가격 책정은 엑사바이트 수준에서의 조달 예상 비용을 반영하며, 이는 표준 엔터프라이즈 또는 소매 가격에 비해 상당한 대량 할인을 수반하는 것이 당연합니다. 모든 가격은 미화(USD) 기준입니다.

  • Seagate Exos Mozaic 3+ 30TB HDD: TB당 13.3달러로 추정 2
    뒷받침하는 증거: 예상 가격 계산은 Seagate가 보고한 대용량 부문 매출과 출하된 엑사바이트를 사용합니다. 대용량 부문 매출(총매출 65억 5,100만 달러의 72%로 추정)은 약 47억 1,600만 달러입니다. 대용량 출하량은 355EB(3,550억 GB)였습니다. 매출을 용량으로 나누면 47억 1,600만 달러 / 3,550억 GB ≈ $0.0133/GB, 즉 $13.3/TB가 됩니다. 이는 최신 고용량 드라이브의 하이퍼스케일 또는 엑사바이트 규모 구매 시 달성할 수 있는 공격적인 가격 책정을 반영합니다.
  • Solidigm D5-P5336 122TB QLC SSD: TB당 60달러로 추정
    뒷받침하는 증거: VAST Data 솔루션에 통합된 Solidigm 122TB QLC SSD를 엑사바이트 규모로 대량 구매할 때 달성 가능한 도매 가격 추정치입니다. 이 가격은 QLC NAND를 위해 설계된 VAST Data 아키텍처의 특정 효율성과 초고밀도 드라이브로 $/TB 지표를 개선하려는 Solidigm의 집중 전략을 활용하는 전략적 대량 계약 가격 시나리오를 가정한 것입니다. 이 $60/TB 수치는 HDD에 비해 프리미엄이 붙은 가격이지만, 시장 역학을 인정하면서도 Solidigm + VAST 결합 내에서 대규모 고밀도 QLC를 통해 가능한 경제적 변화를 강조합니다. 결과적인 TCO는 이 가정에 민감합니다.

하드웨어 수명, 보증 및 교체 주기

가정된 운영 수명과 교체 빈도는 기술적 특성, 보증 범위, 그리고 대규모 성능 및 신뢰성 유지를 위한 운영 모범 사례에 따라 두 솔루션 간에 크게 다릅니다. 이러한 차이는 TCO 차이의 초석이 되며, 공급업체의 약속과 함께 기계식 드라이브 대 솔리드 스테이트 미디어의 고유한 속성을 대조하는 데 의존합니다.

  • HDD/CEPH: Seagate 30TB Exos 엔터프라이즈 HDD는 표준 5년 제한 보증이 제공됩니다. 그러나 Backblaze가 보고한 것과 같은 대규모 배포의 실증적 데이터3에 따르면, HDD 연간 고장률(AFR)은 운영 3~5년 후 욕조 곡선(bathtub curve)의 "마모(wear-out)" 단계에 진입하면서 크게 증가하는 경향이 지속적으로 나타납니다. 일관된 성능과 데이터 가용성이 중요한 까다롭고 활발한 엑사바이트 규모 환경에서 마모 단계가 깊숙이 진행된 드라이브에 의존하는 것은 용납할 수 없는 위험과 잠재적인 성능 저하를 초래합니다. 따라서 미션 크리티컬 시스템에 대한 일반적인 엔터프라이즈 관행에 맞추고 증가하는 고장률의 영향을 완화하기 위해, 이 TCO 모델은 HDD에 대해 4년 교체 주기를 가정합니다. 이로 인해 10년 분석 기간 내에 두 번의 전체 하드웨어 교체가 필요합니다(4년차 말과 8년차 말). 일부 업계 동향은 교체 주기가 길어지고 있음을 보여주지만, 4년 가정은 사용량이 많은 엑사바이트 규모의 HDD 기반 시스템의 상태와 성능을 유지하기 위한 신중한 접근 방식을 반영합니다.
  • Solidigm SSD/VAST: Solidigm SSD는 표준 5년 제한 보증을 제공합니다. 그러나 VAST 인프라 내에서 VAST는 하드웨어 교체 없이 TCO 분석의 전체 10년 기간 동안 드라이브가 안정적으로 작동함을 보증합니다. SSD는 VAST Data의 포괄적인 10년 보증 프로그램에 따라 완벽하게 지원되며, 여기에는 시스템 내에서 사용되는 Solidigm QLC SSD의 내구성에 대한 보호가 명시적으로 포함됩니다. Solidigm SSD의 성능, 내구성 및 신뢰성과 VAST Data AI 운영 체제의 고급 웨어 레벨링 알고리즘 및 쓰기 관리 기술의 결합은 업계 최고의 10년 시스템 보증을 가능하게 합니다. Solidigm SSD는 또한 일반적으로 200만 시간의 높은 평균 무고장 시간(MTBF) 등급을 갖추고 있어4, 전체 시스템 수명 연장에 기여합니다. 움직이는 부품이 없기 때문에 HDD에 비해 SSD의 물리적 내구성과 신뢰성이 더욱 향상됩니다.

HDD 교체 가격

시간이 지남에 따른 스토리지 비용 하락 예상을 반영하기 위해, 각 후속 HDD 교체(4년차 및 8년차) 시 이전 구매 가격 대비 TB당 25% 가격 인하 혜택을 받는 것으로 가정합니다. 예를 들어, 4년차의 TB당 가격은 0년차 가격의 75%이고, 8년차의 TB당 가격은 4년차 가격의 75%입니다.

뒷받침하는 증거: 역사적으로 HDD의 테라바이트당 비용은 기술 발전과 기록 밀도 증가에 따라 지속적으로 감소해 왔지만, 감소율은 변동될 수 있습니다. Backblaze는 2017년부터 2022년까지 다양한 드라이브 크기에 걸쳐 연평균 9% 이상의 감소를 관찰했습니다.5 4년 동안 25%의 가격 인하는 연평균 약 7%의 감소를 의미하며, 이는 HDD 시장의 지속적인 기술 발전을 예상하는 대규모 조달 계약에서 타당한 것으로 간주됩니다.

가정된 운영 수명의 상당한 차이(10년 동안 HDD 제품군은 두 번의 전체 교체가 필요한 반면 SSD는 교체가 필요 없음)는 TCO 차이를 유발하는 근본적인 요인입니다. 이러한 차이는 기술의 물리적 특성, 사용 중인 HDD에서 관찰된 고장률 패턴, 그리고 QLC SSD 내구성을 관리하기 위해 VAST Data 솔루션이 제공하는 특정 소프트웨어 기능 및 보증 약속에 근거합니다.

스토리지 오버헤드 및 데이터 절감

원시 스토리지 용량이 가용 용량으로 변환되는 효율성은 파일 시스템 요구 사항, 데이터 보호 필요성, 데이터 절감 기술에 따라 크게 달라집니다. 효율성에 대한 이러한 초기 단계의 가정은 필요한 총 원시 물리적 용량을 결정하고, 이는 다시 하드웨어 수, 전력 소비 및 공간 활용에 영향을 미치므로 엄청난 승수 효과를 가집니다.

파일 시스템 메타데이터 오버헤드: HDD/CEPH 및 SSD/VAST 솔루션 모두 파일 시스템 메타데이터에 대해 10%의 오버헤드가 가정됩니다.

뒷받침하는 증거: 파일 시스템 메타데이터(파일 위치, 속성, 권한 등 추적)는 원시 스토리지 용량의 일부를 소비합니다. 실제 비율은 사용되는 파일 시스템, 저장되는 파일의 평균 크기 및 기타 구성 요인에 따라 달라지며, 매우 큰 파일의 경우 1% 미만에서 극히 작은 파일이 주를 이루는 시스템의 경우 20% 이상까지 다양할 수 있습니다. 업계 가이드라인과 실제 경험상 대규모 혼합 사용 환경에서의 계획 목적으로는 10%를 합리적인 경험 법칙으로 사용하는 경우가 많습니다. 예를 들어, AWS FSx for ONTAP은 일반적인 파일 크기에 대해 3%~7%를 제안하지만, 용량 풀 스토리지와 관련된 메타데이터에 대해서는 10% 오버헤드(데이터 10GiB당 SSD 1GiB)로 계획할 것을 권장합니다. VMware vSAN ESA또한 글로벌 메타데이터에 약 10%를 할당합니다.

데이터 보호 오버헤드: 드라이브 고장에 대비해 사용자 데이터 크기 이상으로 필요한 스토리지 용량은 선택한 보호 체계에 따라 다릅니다.

  • HDD/CEPH: 데이터 보호 오버헤드가 12.5%인 것으로 가정합니다.

뒷받침하는 증거: 이 오버헤드 수준은 이레이저 코딩을 사용하는 대규모 HDD 기반 시스템에서 복원력(다중 드라이브 고장에 대한 보호)과 용량 효율성 간의 일반적인 균형을 반영합니다. 특정 이레이저 코딩 체계(예: k+m)가 정확한 오버헤드를 결정하지만, 12.5%(8+1 체계의 오버헤드와 동일하거나 일반적인 14+2 체계의 14.3%보다 약간 더 양호함)는 일반적인 고장 시나리오에 대해 강력한 데이터 보호를 유지하면서 가용 용량을 우선시하는 엑사바이트 규모의 잘 구성된 CEPH 클러스터에 대해 합리적이고 달성 가능한 효율성 목표를 나타냅니다.

  • Solidigm SSD/VAST: VAST가 146+4 로컬 디코딩 가능 이레이저 코딩 체계를 사용하여 달성한 2.7%에 불과한 데이터 보호 오버헤드를 갖는 것으로 가정합니다.

뒷받침하는 증거: VAST Data는 플래시 미디어에 특별히 최적화된 특허받은 새로운 로컬 디코딩 가능 이레이저 코드를 채택하고 있습니다. 이 코드는 많은 HDD 기반 시스템에서 사용되는 기존 리드-솔로몬(Reed-Solomon) 코드에 비해 훨씬 더 넓은 스트라이프(예: 데이터 청크 146개 + 패리티 청크 4개, 또는 146+4)를 허용합니다. 스트라이프가 넓을수록 상대적인 오버헤드가 크게 줄어듭니다. 146+4 체계는 m/k = 4/146 ≈ 2.7%의 오버헤드를 초래합니다.

데이터 절감 효율성: 중복 제거 및 압축과 같은 데이터 절감 기술은 논리적 데이터를 저장하는 데 필요한 물리적 용량을 줄여 스토리지 효율성을 더욱 높일 수 있습니다. HDD/CEPH의 0% 대 Solidigm SSD/VAST의 2.5:1이라는 가정된 데이터 절감 기능의 극명한 대조는 매우 중요하며, 기본 미디어의 성능 특성에 기반한 확실한 정당화가 필요합니다.

  • HDD/CEPH: 0%의 데이터 절감(1:1 비율)을 달성하는 것으로 가정합니다.
    뒷받침하는 증거: CEPH 소프트웨어에는 중복 제거 기능이 포함되어 있지만, 특히 대규모 HDD 기반 풀에서 이 기능을 활성화하면 감당할 수 없는 성능 저하가 발생하는 경우가 많습니다. 중복 제거 조회 및 메타데이터 관리의 무작위 I/O 특성은 HDD의 순차적 성능 강점 및 높은 대기 시간과 충돌합니다. 그 결과, 물리적 미디어 전반에 걸쳐 데이터가 단편화되면 읽기 성능(재수화)에 심각한 영향을 미치므로, HDD의 활성 데이터에 대한 글로벌 중복 제거는 비현실적입니다. 압축은 어느 정도의 이점을 제공할 수 있지만 고급 기술에 비해 다양한 데이터셋에서 효율성이 떨어지는 경우가 많으며 여전히 성능 비용을 수반합니다. 따라서 가용 성능에 초점을 맞춘 이 구성에서는 1:1 비율(실질적인 데이터 절감 없음)을 가정하는 것이 현실적인 기준입니다.
  • Solidigm SSD/VAST: 평균 2.5:1의 데이터 절감률(DRR)을 달성하는 것으로 가정합니다.
    뒷받침하는 증거: VAST Data의 플랫폼은 중복 제거와 압축 요소를 결합하여 플래시 미디어에서 효과적으로 작동하도록 설계된 글로벌하고 세분화된 접근 방식인 "유사성 기반 데이터 절감" 기술을 통합합니다. HDD와 달리 SSD는 절감된 데이터를 읽을 때 생성되는 무작위 I/O 패턴 처리에 탁월하여, 회전하는 디스크에서의 중복 제거와 관련된 성능 병목 현상을 최소화합니다. VAST는 비율이 훨씬 더 높을 수 있는 엔터프라이즈 백업과 같은 워크로드를 포함하여 전 세계 고객 기반에서 평균 3:1의 DRR을 보고합니다. VAST가 인용한 특정 고객 배포 사례에는 지진 데이터 2.5:1, Splunk 데이터 3.5:1, 양적 거래 데이터 8:1 등이 있습니다. 이 모델에서 사용된 2.5:1 가정은 VAST가 주장하는 평균보다 약간 더 보수적이지만 특정 데이터 유형에 대해 보고된 결과와 일치하며, VAST 및 Solidigm 기술을 활용하는 대규모 혼합 워크로드 엑사바이트 환경에 대해 신뢰할 수 있는 효율성 기대치를 나타냅니다. 이러한 절감 효과는 VAST의 플래시 네이티브 아키텍처 덕분에 성능 저하 없이 달성됩니다.

VAST의 효율적인 이레이저 코딩(낮은 오버헤드)과 효과적인 데이터 절감 기술의 결합은 전체 스토리지 효율성에 눈에 띄는 복합 효과를 가져옵니다. 결과적으로 Solidigm + VAST 솔루션은 목표인 1EB의 가용 스토리지를 제공하기 위해 HDD/CEPH 방식에 비해 훨씬 적은 원시 물리적 용량을 필요로 합니다.

유효 원시(Raw) 용량 요구 사항 계산

오버헤드 및 데이터 절감 가정을 바탕으로 각 솔루션에 필요한 총 원시 물리적 용량은 다음과 같이 추정됩니다.

  • HDD/CEPH:
    보호/절감 전 필요한 용량(10% FS 오버헤드 후): 1EB / (1 - 0.10) = 1.111EB
    필요한 원시 용량(12.5% 보호 오버헤드, 1:1 DRR 후): 1.111EB * (1 + 0.125) = 1.111EB * 1.125 = 1.250EB
  • Solidigm SSD/VAST:
    보호/절감 전 필요한 용량(10% FS 오버헤드 후): 1EB / (1 - 0.10) = 1.111EB
    보호 후 필요한 용량(2.7% 오버헤드): 1.111EB * (1 + 0.027) = 1.141EB
    필요한 원시 용량(2.5:1 DRR 후): 1.141EB / 2.5 = 0.456EB
매개변수 HDD/CEPH Solidigm SSD + VAST
가용 용량 목표(EB) 1.000 1.000
파일 시스템 오버헤드 계수 1 / (1 - 0.10) 1 / (1 - 0.10)
FS 오버헤드 후 용량(EB) 1.111 1.111
데이터 보호 오버헤드 계수 1 + 0.125 1 + 0.027
보호 후 용량(EB) 1.250 1.141
데이터 절감 비율 1:1 2.5:1
계산된 필요 원시 용량(EB) 1.250 0.456

표 2.  유효 대 원시 드라이브 용량 계산

이 계산은 효율성의 차이를 보여줍니다. Solidigm + VAST 솔루션은 동일한 1EB의 가용 용량을 제공하기 위해 HDD/CEPH 솔루션보다 약 2.7배 더 적은 원시 물리적 스토리지(1.250EB / 0.456EB)를 필요로 합니다. 필요한 물리적 하드웨어의 이러한 근본적인 차이는 구성 요소 수, 자본 비용, 전력 소비 및 공간 활용의 후속 절감을 주도합니다.

Calculated raw capacity for SSD vs HDD exabyte storage

그림 1. SSD 대 HDD 엑사바이트 스토리지에 대해 계산된 원시 용량

하드웨어 규모 결정

계산된 원시 용량 요구 사항은 초기 솔루션 배포를 위한 다음 구성 요소 수로 변환됩니다.

  • HDD/CEPH:
    30TB HDD 수: 1.250EB * (1,000,000TB/EB) / 30TB/드라이브 = 41,666.6... → 41,667개 드라이브
    가정된 섀시: 일반적인 고밀도 HDD 플랫폼은 90개의 3.5" 드라이브6를 수용할 수 있는 Supermicro 4U 섀시입니다.
    섀시 수: 41,667개 드라이브 / 90개 드라이브/섀시 = 462.96... → 463개 섀시
  • Solidigm SSD/VAST:
    Solidigm 122TB SSD 수: 0.456EB * (1,000,000TB/EB) / 122.88TB/드라이브 = 3,737.7... → 3,738개 드라이브
    가정된 섀시: VAST Data는 1U Ceres 플랫폼과 같이 AIC가 맞춤 설계한 고밀도 인클로저를 포함하여 다양한 제조업체의 하드웨어를 활용합니다. 이 분석은 22개의 122TB SSD를 수용하는 1U Ceres 섀시7 구성을 가정합니다. 이는 1U 섀시당 22 * 122TB = 2684TB의 물리적 용량을 산출합니다. 
    섀시 수: 3,738개 드라이브 / 22개 드라이브/섀시 = 169.9... → 170개 섀시
구성 요소 HDD/CEPH 솔루션 Solidigm SSD/VAST 솔루션
Seagate 30TB HDD 41,667 0
Solidigm D5-P5336 122TB 0 3,738
4U 90베이 HDD 섀시(추정) 463 0
1U VAST Ceres SSD 섀시(추정) 0 170

표 3. 하드웨어 구성 요소 요약 

표 3은 Solidigm + VAST 솔루션에 필요한 물리적 구성 요소 수의 감소를 강조하는데, 이는 약 11배 더 적은 드라이브와 2.7배 더 적은 섀시입니다. 물리적 용량 계산 및 공급업체가 명시한 구성 요소 용량에서 직접 도출된 이 수치들은 물리적 규모의 차이를 구체적이고 이해하기 쉽게 만듭니다.

데이터 센터 인프라 가정

현대적이고 합리적으로 효율적인 데이터 센터 환경에 대한 표준 가정이 사용됩니다.

  • 전력 비용: kWh당 USD 0.15달러
    근거 자료: 이 요금은 지역별로 크게 다른 미국 전역의 상업용 전기 요금 범위 내에 해당합니다.8 미국 평균 상업용 요금은 다소 낮을 수 있으나(예: 최근 EIA 자료 기준 약 12~13센트/kWh), 0.15달러/kWh는 특정 고비용 지역에서 타당한 요금 수준이거나 소매 공동 위치 요금 구조를 반영한 수치입니다. 도매 가격은 훨씬 저렴할 수 있지만 변동성이 높습니다.
  • 도매 가격은 변동성이 매우 클 수 있습니다. 1.4
    근거 자료: PUE는 IT 장비 전력 대비 총 시설 전력의 비율을 측정합니다. PUE 1.0은 이론적인 이상치입니다. Uptime Institute 조사에 따르면 최근 몇 년간 업계 평균 PUE는 1.55-1.56 정도였습니다.9 그러나 최신 효율적인 시설은 종종 1.3 이하의 PUE를 달성합니다. PUE 1.4는 현대 데이터 센터의 대규모 배포를 위한 효율적이지만 달성 가능한 목표를 나타냅니다.
  • 공간 비용:
    HDD/CEPH 및 SSD/VAST: 랙당 월 5000달러(USD) (냉각 기능이 강화된 고출력 40kW 랙의 경우, 신규 구축 비용 반영)
    근거 자료: 코로케이션 비용은 그 범위가 매우 넓습니다. 표준 랙이 더 저렴할 수 있지만, 40kW 이상을 지원할 수 있는 고밀도 랙(고밀도 SSD/VAST 시스템에 필요하며 GPU 인프라에 점점 더 흔해지고 있는 랙)은 훨씬 더 많은 전력 인프라와 고급 냉각(예: 후면 도어 열교환기)이 필요하므로 프리미엄 가격이 책정됩니다. GPU를 포함한 미래의 요구 사항을 수용하기 위해 새로운 데이터 센터 구축이 고전력 랙을 표준화한다고 가정할 때, 이러한 특수 인프라에 대한 월 5,000달러의 비용은 특히 주요 시장이나 포괄적인 서비스 계약의 경우 전력 및 냉각 용량에 대한 필요한 투자를 반영한 타당한 추정치로 간주됩니다.
  • 표준 랙 사양: 분석에서는 다음과 같은 일반적인 특성을 가진 표준 19인치 EIA 랙을 가정합니다.
    높이: 42U 
    깊이: 약 1000mm~1200mm 
    정적 하중 용량: 2000~3000lbs(907~1363kg). 계산에는 1363kg(3000lbs)의 용량이 사용됩니다.
    전력 용량: 랙당 40kW로 가정

인프라 상면 공간 분석

하드웨어 규모 및 인프라 가정을 기반으로 물리적 상면 공간 및 전력 요구 사항은 다음과 같이 추정됩니다.

  • HDD/CEPH:
    섀시: 463 x 4U Supermicro 90베이
    총 랙 유닛 공간: 463개 섀시 * 4U/섀시 = 1852개 랙 유닛
    드라이브당 전력(평균): 6.5와트, 일반적인 엔터프라이즈 HDD 사양에서 도출10
    섀시당 전력(평균): 드라이브 전력 + 섀시 오버헤드
    드라이브 전력 = 90개 드라이브 * 6.5W/드라이브 = 585W. 섀시 오버헤드는 1000W
    섀시당 총 IT 전력 ≈ 585W + 1000W = 1585W 또는 1.585kW
    총 IT 전력(평균): 463개 섀시 * 1.585kW/섀시 ≈ 733.855kW
    드라이브당 무게: 0.695kg
    섀시당 무게(장착 시): 섀시 공차 무게 약 68kg. 드라이브 무게 = 90 * 0.695kg = 62.55kg
    총 장착 무게 ≈ 68kg + 62.55kg = 130.55kg
    필요한 랙 수: 가장 제한적인 제약 조건(공간, 전력 또는 무게)에 의해 결정됨
    공간 제한: 42개 U 랙 / 4 U/섀시 = 10.5 → 랙당 10개 섀시. 필요한 랙 수 = 463 / 10 = 46.3 → 47개 랙
    전력 제한(랙당 40kW): 랙당 40kW / 1.585kW/섀시 = 25.23 → 랙당 25개 섀시. 필요한 랙 수 = 463 / 25 = 18.52 → 19개 랙
    무게 제한(랙당 1363kg): 랙 자체 무게를 약 150kg으로 가정. 가용 하중 = 1363kg~150kg = 1213kg. 랙당 최대 섀시 = 1213kg / 130.55kg/섀시 = 9.29 → 랙당 9개 섀시. 필요한 랙 수 = 463 / 9 = 51.44 → 52개 랙
    결론: 이 배포는 랙당 9개 섀시로 무게 제한을 받으며, 52개의 랙이 필요합니다.
    총 랙 전력(PUE 포함): 52개 랙 * (9개 섀시/랙 * 1.585kW/섀시) * 1.4 PUE = 52 * 14.265kW * 1.4 ≈ 1038.56kW
    랙당 평균kW(IT): 14.265kW(40kW 제한 범위 내)
    랙당 평균 무게(장착 시): 9개 섀시 * 130.55kg/섀시 + 150kg(랙) ≈ 1175kg + 150kg = 1325kg(1363kg 제한 범위 내)
  • Solidigm SSD/VAST:
    섀시: 170 x 1U VAST Ceres
    총 U 공간: 170개 섀시 * 1 U/섀시 = 170 U
    섀시당 전력(활성): 1.0kW로 가정
    총 IT 전력(활성): 170개 섀시 * 1.0kW/섀시 = 170kW
    섀시당 무게 (장착 시): 29.5kg
    필요한 랙 수: 가장 제한적인 제약 조건(공간, 전력 또는 무게)에 의해 결정됨
    공간 제한: 42개 U 랙 / 1 U/섀시 = 랙당 42개 섀시. 필요한 랙 수 = 170 / 42 = 4.05 → 5개 랙
    전력 제한(랙당 40kW): 랙당 40kW / 1.0kW/섀시 = 랙당 40개 섀시. 필요한 랙 수 = 170 / 40 = 4.25 → 5개 랙
    무게 제한(랙당 1363kg): 가용 하중 = 1213kg. 랙당 최대 섀시 = 1213kg / 29.5kg/섀시 = 41.1 → 랙당 41개 섀시. 필요한 랙 수 = 170 / 41 = 4.15 → 5개 랙
    결론: 이 배포는 전력/무게/공간의 제약으로 인해 5개의 랙으로 유지됩니다
    총 랙 전력(포함: PUE): 5개 랙 * (170개 섀시 / 5개 랙 * 1.0kW/섀시) * 1.4 PUE = 5 * (34개 섀시/랙 * 1.0kW/섀시) * 1.4 = 5 * 34kW * 1.4 = 238kW
    랙당 평균kW(IT): 170kW / 5개 랙 = 34kW. (40kW 제한 범위 내)
    랙당 평균 무게(장착 시): 34개 섀시 * 29.5kg/섀시 + 150kg(랙) = 1003kg + 150kg = 1153kg(1363kg 제한 범위 내 충분)
매개변수 HDD/CEPH Solidigm SSD/VAST 단위
총 필요 원시 용량 1.250 0.456 EB
총 드라이브 수 41,667 3,738 드라이브
총 섀시 수 463 170 섀시
섀시 U 높이 4 1 U
총 U 공간 1,852 170 U
총 IT 전력(평균/활성) 733.86 170 kW
필요한 랙 수 52 5
총 시설 전력(1.4 PUE 포함) 1038.56 238 kW
평균 ITkW(랙당, 장착 시) 14.27 34.0 kW/랙
평균 랙당 무게(장착 시) 1325 1153 kg/랙

표 4. 인프라 상면 공간 비교 추정치 

인프라 상면 공간 분석은 Solidigm + VAST 솔루션을 통해 가능한 획기적인 물리적 통합을 정량화합니다. Solidigm 122TB SSD의 더 높은 밀도와 VAST 소프트웨어의 효율성 향상에 힘입어, 올플래시 방식은 10배 이상 더 적은 랙(5개 랙 대 52개 랙)을 필요로 합니다. HDD의 증가된 섀시 오버헤드는 총 시설 전력 소비 격차를 벌립니다(SSD/VAST의 경우 238kW 대 HDD/CEPH의 경우 1038.56kW). 구성 요소 사양 및 업계 표준 데이터 센터 지표에서 도출된 이러한 물리적 및 전기적 상면 공간의 차이는 TCO에서 OpEx 변동의 주요 동인입니다.

Total racks needed for SSD vs HDD exabyte storage

그림 2. SSD 대 HDD 엑사바이트 스토리지를 위한 총 필요 랙 수

제외 사항

다음 비용 범주는 TCO 계산에서 의도적으로 제외됩니다.

  • 소프트웨어 지원 비용: CEPH 지원 계약 또는 VAST Data 소프트웨어 라이선스 및 지원과 관련된 비용은 포함되지 않습니다.
  • 네트워킹 인프라 비용: 스토리지 노드를 연결하는 데 필요한 네트워크 스위치, 케이블 및 광학 장치 비용은 이 규모에서 두 솔루션 간에 미미한 차이를 나타내는 것으로 가정하고 제외됩니다.
  • 인건비: 초기 배포, 지속적인 유지 관리 및 하드웨어 교체와 관련된 비용은 명시적으로 정량화되지 않지만 정성적으로 논의됩니다.

10년 TCO 분석: HDD/CEPH 대 Solidigm SSD/VAST

이 섹션에서는 이전 섹션에서 수립된 프레임워크를 기반으로 하드웨어 구입 및 교체 비용, 전력 소비, 데이터 센터 공간 비용을 합산하여 두 스토리지 솔루션에 대한 10년 TCO를 계산하고 비교합니다. 이 분석은 Solidigm SSD/VAST 솔루션의 초기 높은 자본 지출이 교체 비용 및 운영 비용의 상당한 장기적 절감으로 어떻게 상쇄되는지 보여줍니다.

하드웨어 구입 및 교체 비용

  • HDD/CEPH 추정 비용:
    초기 드라이브 비용(0년차): 1.250EB * $13.3/TB * 1,000,000TB/EB = $16,625,000
    초기 섀시 비용(0년차): 463개 섀시 * $5,000/섀시(추정) = $2,315,000
    0년차 합계: $18,940,000
    4년차 HDD 교체(드라이브만 해당, 25% 가격 인하): 1.250EB * ($13.3*0.75)/TB * 1,000,000TB/EB = $12,468,750
    8년차 HDD 교체(드라이브만 해당, 추가 25% 가격 인하): 1.250EB * ($13.30.750.75)/TB * 1,000,000TB/EB = $9,351,562.50
    총 10년 하드웨어 비용(HDD/CEPH): $18,940,000 + $12,468,750 + $9,351,562.50 ≈ $40.77백만
  • Solidigm SSD/VAST 추정 비용:
    초기 드라이브 비용(0년차): 0.456EB * $60/TB * 1,000,000TB/EB = $27,360,000
    초기 섀시 비용(0년차): 170개 섀시 * $10,000/섀시(추정, 통합 시스템 특성 반영) = $1,700,000
    0년차 합계: $29,060,000
    10년 동안 교체가 없다고 가정합니다.
    총 10년 하드웨어 비용(SSD/VAST): $29.06백만
비용 구성 요소 HDD/CEPH 비용(백만 달러) Solidigm SSD/VAST 비용(백만 달러)
0년차(초기 드라이브) $16.63 $27.36
0년차(초기 섀시 - 추정치) $2.32 $1.70
0년차 합계 $18.95 $29.06
4년차(HDD 교체 - 드라이브만 해당) $12.47 $0.00
8년차(HDD 교체 - 드라이브만 해당) $9.35 $0.00
10년 총 하드웨어 비용 $40.77 $29.06

표 5. 10년 추정 하드웨어 투자 비교 

Solidigm + VAST 솔루션에 대한 초기 하드웨어 투자는 HDD/CEPH 솔루션보다 약 53% 더 높을 것으로 추정됩니다. 그러나 HDD 솔루션에 대한 두 번의 전체 드라이브 교체(약 2,180만 달러 추가)로 인해, 총 10년 하드웨어 비용은 올플래시 솔루션보다 약 40% 더 높습니다. 이는 수명 주기 가정의 결정적인 영향을 보여줍니다. 초기에 더 낮은 HDD 비용은 반복적인 교체 주기로 인해 10년 동안 더 비싸지게 되는데, 이는 VAST Data의 10년 보증이 지원되는 수명이 더 긴 SSD 솔루션을 통해 피할 수 있는 비용입니다.

Total 10-year hardware cost for SSD vs HDD exabyte storage

그림 3. SSD 대 HDD 엑사바이트 스토리지의 총 10년 하드웨어 비용

운영 비용 — 전력 소비 추정치

  • HDD/CEPH:
    총 시설 전력(평균): 1038.56kW(표 4에서)
    연간 에너지 소비량: 1038.56kW * 24시간/일 * 365일/년 = 9,098,193.6kWh
    연간 전력 비용: 9,098,193.6kWh * $0.15/kWh = $1,364,729.04
    10년 전력 비용(HDD/CEPH): $1,364,729.04 * 10 ≈ $13.65백만
  • Solidigm SSD/VAST:
    총 시설 전력(활성): 238kW(표 4에서)
    연간 에너지 소비량: 238kW * 24시간/일 * 365일/년 = 2,085,120kWh
    연간 전력 비용: 2,085,120kWh * $0.15/kWh = $312,768
    10년 전력 비용(SSD/VAST): $312,768 * 10 ≈ $3.13백만
매개변수 HDD/CEPH Solidigm SSD/VAST 단위
전체 IT 전력(평균/활성) 733.86 170 kW
PUE 지수 1.4 1.4 -
전체 시설 전력(kW) 1038.56 238 kW
연간 에너지 소비량 9,098,194 2,085,120 kWh
kWh당 비용 $0.15 $0.15 USD/kWh
연간 전력 비용 $1,364,729 $312,768 USD
10년 전체 전력 비용(백만 달러) $13.65 $3.13 USD M

표 6. 10년 추정 전력 비용 비교 

Solidigm + VAST 솔루션은 부품 수가 적고 에너지 효율이 높아 HDD/CEPH 시스템 대비 전체 시설 전력 소비량을 77% 절감합니다. 이는 10년간 약 1,050만 달러 이상의 직접적인 전력 비용 절감 효과로 이어집니다. 이러한 운영 비용 절감은 SSD 기술과 VAST 아키텍처의 탁월한 밀도 및 효율성 덕분입니다.

Total 10-year power cost for SSD vs HDD exabyte storage

그림 4. SSD 대 HDD 엑사바이트 스토리지의 10년 전체 전력 비용

운영 지출 — 데이터 센터 공간 추정치

  • HDD/CEPH:
    랙 수: 52개 랙(표 4 참조)
    연간 공간 비용: 52개 랙 * $5,000/랙/월 * 12개월/년 = $3,120,000
    10년 공간 비용(HDD/CEPH): $3,120,000 * 10 = $31.20백만
  • SSD/VAST:
    랙 수: 5개 랙(표 4 참조)
    연간 공간 비용: 5개 랙 * $5,000/랙/월 * 12개월/년 = $300,000
    10년 공간 비용(SSD/VAST): $300,000 * 10 = $3.00백만
매개변수 HDD/CEPH Solidigm SSD/VAST 단위
랙 수 52 5
월별 랙당 비용 $5,000 $5,000 USD
연간 공간 비용 $3,120,000 $300,000 USD
10년 전체 공간 비용(백만 달러) $31.20 $3.00 USD M

표 7. 10년 공간 비용 비교 

SSD/VAST 솔루션의 극도로 높은 밀도(5개 랙 대 52개 랙)는 10년에 걸쳐 약 2,820만 달러의 공간 비용 절감 효과를 가져옵니다. 이는 스토리지 밀도에 따른 물리적 설치 공간이 장기적인 대규모 배포에서 어떻게 주요한 경제적 차별화 요인이 되는지를 보여주며, 특히 프리미엄 데이터 센터 랙 공간을 사용할 때 더욱 그렇습니다.

총 소유 비용(TCO) 종합

  • HDD/CEPH 10년 TCO: $40.77백만(하드웨어) + $13.65백만(전력) + $31.20백만(공간) = $85.62백만
  • SSD/VAST 10년 TCO: $29.06백만(하드웨어) + $3.13백만(전력) + $3.00백만(공간) = $35.19백만
  • SSD/VAST를 통한 예상 하드웨어 + OpEx TCO 절감액: $85.62백만 - $35.19백만 = $50.43백만
  • 절감 비율: ($50.43백만 / $85.62백만) * 100% ≈ 58.9%
비용 범주 HDD/CEPH(백만 달러) Solidigm/VAST(백만 달러) 차이(백만 달러) 차이(%)
10년 총 하드웨어 비용 $40.77 $29.06 -$11.71 -28.7%
10년 총 전력 비용 $13.65 $3.13 -$10.52 -77.1%
10년 총 공간 비용 $31.20 $3.00 -$28.20 -90.4%
10년 총 TCO $85.62 $35.19 -$50.43 -58.9%

표 8. 종합적인 10년 TCO 절감 추정 요약 하드웨어 및 OpEx 전용(참고: 합계는 반올림됨)

HDD 섀시 전력 오버헤드 증가를 반영한 종합적인 10년 TCO 분석은 Solidigm + VAST 올플래시 솔루션의 경제적 이점을 더욱 부각시킵니다. HDD/CEPH 솔루션의 높은 전력 비용과 넓은 공간 점유율은 TCO를 증가시킵니다. HDD가 테라바이트당 초기 비용은 더 낮을 수 있지만, 낮은 효율성, 짧은 교체 주기, 더 높은 전력 및 공간 요구 사항과 관련된 누적 비용으로 인해 엑사바이트 규모에서 10년 기간을 고려할 때 더 비싼 제안이 됩니다.

수치 그 이상: 질적 및 전략적 고려 사항

10년 TCO 분석이 설득력 있는 정량적 비교를 제공하지만, 정성적 요인들 또한 두 솔루션을 차별화하며 전반적인 가치 제안과 현대 데이터 센터에 대한 전략적 적합성에 영향을 미칩니다. 이러한 측면들은 위의 TCO 계산에 직접 반영되지는 않았지만, 전체적인 평가에 매우 중요하며 종종 직접적인 비용 절감을 넘어선 전략적 이점으로 이어집니다.

성능 격차 — 인사이트 및 애플리케이션 가속화

미디어(기계식 회전 디스크 대 플래시)의 근본적인 차이는 자릿수가 다른 성능 차이를 초래합니다. HDD는 밀리초 수준의 지연 시간과 드라이브당 일반적으로 수백 단위의 IOPS를 제공합니다. Solidigm SSD, 특히 VAST Data와 같은 최적화된 시스템의 NVMe 기반 QLC 드라이브는 마이크로초 수준의 지연 시간과 대폭 향상된 IOPS 및 대역폭을 제공합니다.4

  • 영향: Solidigm + VAST 올플래시 솔루션의 성능 이점은 애플리케이션 응답 시간 단축, 배치 처리 기간 감소, 더 다양하고 까다로운 워크로드를 단일 플랫폼에 통합하는 능력, 데이터 분석 및 AI 이니셔티브에서의 통찰력 확보 시간 단축 등 실질적인 혜택으로 이어집니다. 데이터 속도와 분석 속도가 경쟁력의 차별화 요소인 기업에게 이러한 성능 향상은 매우 귀중할 수 있습니다.

운영 부담 — 단순성, 신뢰성 및 노력 절감

Solidigm + VAST 솔루션은 HDD/CEPH 설정에 비해 물리적 구성 요소(드라이브, 섀시, 랙)가 훨씬 적습니다. SSD는 일반적으로 HDD보다 낮은 연간 고장률(AFR)을 보이며, 특히 HDD는 초기 사용 연한이 지나면 고장률이 높아집니다.3 10년 동안 SSD/VAST 솔루션은 하드웨어 교체가 필요 없는 반면, HDD 제품군은 두 번의 전면적이고 중단이 발생하며 노동 집약적인 교체가 필요하다는 점과 뚜렷하게 대조됩니다.

  • 영향: Solidigm + VAST 솔루션은 운영 복잡성과 관리 오버헤드를 줄여 줍니다. 고장이 적다는 것은 사후 대응적 유지보수가 줄어든다는 것을 의미하며, 필수적인 교체 작업이 없으므로 귀중한 IT 자원을 확보하고 대규모 하드웨어 교체와 관련된 위험을 줄이며 전체 시스템 가용성과 예측 가능성을 높여 줍니다. 이는 스토리지 관리에 필요한 인력 요구 사항을 낮추거나 기존 직원이 더 전략적인 이니셔티브에 집중할 수 있게 해 줍니다.

환경적 우려 — 10년 수명 주기 관점

환경적 고려 사항은 조직과 고객에게 중요합니다.

  • 운영 전력: (표 6)에서 정량화된 바와 같이, Solidigm + VAST 솔루션은 HDD 솔루션에 비해 10년 동안 약 77% 적은 시설 전력을 소비합니다. 이는 Scope 2 운영 탄소 배출량이 훨씬 낮아지는 결과로 직결됩니다.
  • 내재 탄소 및 전자 폐기물: SSD의 초기 제조 과정에서 단위당 탄소 발자국이 HDD보다 높을 수 있지만, Solidigm + VAST 솔루션은 초기 배포 시 더 적은 수의 드라이브(3,738개 SSD 대 41,667개 HDD)를 필요로 합니다. 게다가 HDD 솔루션은 두 번의 전체 교체 과정을 거치므로 10년 동안 세 세트의 드라이브가 제조되고 폐기되는 반면, SSD 솔루션은 한 세트만 필요합니다. 이로 인해 올플래시 방식은 전자 폐기물이 줄어들고 누적 제조 배출량이 낮아질 수 있습니다.
  • 재료 사용: SSD의 높은 밀도는 동일한 가용 용량을 제공하는 데 더 적은 원자재가 소모됨을 의미합니다.
  • 영향: 10년 수명 주기 분석 결과, 운영 에너지 소비가 훨씬 낮고, HDD 교체로 인한 제조 배출 및 전자 폐기물을 방지하며, 인프라 재료 사용이 줄어든다는 점에서 지속 가능성 측면에서 Solidigm + VAST 솔루션이 유리합니다.

잠재력 실현 — 자원 재할당 및 AI 가속화

올플래시 솔루션의 효율성은 중요한 데이터 센터 자원을 확보할 수 있습니다.

  • 전력 및 공간 절약: 계산된 약 800kW의 시설 전력 절감(HDD 1038.56kW 대 SSD 238kW)과 47개의 데이터 센터 랙(표 4)은 귀중한 자원입니다. 이러한 자원은 데이터 센터 풋프린트나 전력 용량을 확장할 필요 없이 AI/ML 워크로드를 위한 GPU 서버와 같은 다른 중요한 IT 인프라에 전력을 공급하고 수용하는 데 재할당될 수 있습니다. 막대한 공간 비용 절감(10년 동안 2,820만 달러)과 전력 비용 절감(>1,050만 달러)은 재투자 또는 비용 회피의 잠재력을 더욱 강조합니다.
  • AI/GPU 가속화: 고성능 컴퓨팅, 특히 AI 및 머신 러닝은 고가의 GPU 자원을 완전히 활용하기 위해 높은 처리량과 짧은 지연 시간의 스토리지를 요구합니다. 기존의 HDD 기반 스토리지는 상당한 병목 현상을 일으켜 GPU에 데이터 공급을 차단하고 AI 투자의 ROI를 감소시킬 수 있습니다. Solidigm + VAST 올플래시 솔루션의 성능 특성은 이러한 까다로운 워크로드에 적합합니다.
  • 영향: Solidigm + VAST 솔루션은 비용 효율적인 스토리지 플랫폼일 뿐만 아니라 데이터 센터 전체의 효율성과 성능을 높이는 원동력 역할을 합니다. 덜 효율적인 스토리지로 소비하는 대신 AI와 같은 수익 창출 또는 전략적으로 중요한 애플리케이션에 전력과 공간을 용도 변경할 수 있는 능력은 상당한 간접적 경제 혜택을 제공합니다.
요소 HDD/CEPH 평가 Solidigm SSD/VAST 평가
강력한 성능
대기 시간 밀리초 수준의 지연 시간. 마이크로초 수준의 지연 시간.
IOPS 낮은 IOPS(드라이브당 100~200회 범위). 매우 높은 IOPS(시스템당 10만 회 이상).
대역폭/처리량 보통 수준의 순차 처리량. 매우 높은 순차 처리량.
신뢰성 및 유지보수
구성 요소 수 및 고장 지점 매우 많은 드라이브/섀시 수. 현저히 낮은 드라이브/섀시 수.
드라이브 고장률(AFR) 더 높은 AFR(일반적으로 1~3% 이상, 노후화에 따라 증가). 일반적으로 더 낮은 AFR(약 0.5~1%).
하드웨어 교체 두 번의 중단이 수반되는 대규모 교체 필요. 하드웨어 교체 불필요(10년 보증).
유지보수 노력 / FTE 요구 사항 구성 요소 수, 고장률, 교체 작업으로 인해 높음. 적은 구성 요소, 낮은 AFR, 교체 없음으로 인해 현저히 낮음.
10년 환경 프로필
내재 탄소(수명 주기) 초기 드라이브당 CO2e는 낮지만, 교체로 인해 제조 주기가 3배. 초기 드라이브당 CO2e는 높지만, 제조 주기는 1회. 필요한 원시 용량이 더 적음.
운영 전력 드라이브 메커니즘, 많은 구성 요소 수, 높은 섀시 오버헤드로 인해 전력 소비가 매우 높음. 플래시 효율성과 밀도로 인해 전력 소비가 현저히 낮음(약 77% 감소).
전자 폐기물 두 번의 전체 하드웨어 교체로 인해 상당한 전자 폐기물 발생. 교체 관련 전자 폐기물 방지.
재료 사용 낮은 밀도로 인해 더 많은 원자재 필요. 극도로 높은 밀도로 인해 더 적은 원자재 필요.
전략적 영향
자원 재할당 상당히 많은 공간(2,800만 달러 이상의 높은 비용)과 전력(약 800kW 더 많음)을 소비하여 확장을 제한. 재할당을 위해 상당한 전력(약 800kW)과 특히 공간(47개 랙, 2,800만 달러 이상의 비용 절감)을 확보.
AI/GPU 가속화 성능 제한으로 인해 GPU 병목 현상 발생 가능. 고성능으로 GPU에 효과적으로 데이터를 공급하여 AI/ML 가속화.

표 9. 정성적 요소 비교

결론

이 백서에 제시된 분석은 두 가지 기술 접근 방식을 사용하여 1엑사바이트의 가용 스토리지를 배포하는 데 필요한 하드웨어 및 운영 지출에 초점을 맞춘 10년 총 소유 비용(TCO)의 데이터 기반 비교를 제공합니다.

이 프레임워크 내의 가정과 계산에 따르면, 결과는 최신 올플래시 솔루션에 유리합니다. Data AI 운영 체제와 결합된 Solidigm D5-P5336 122TB QLC SSD는 CEPH로 관리되는 기존의 고용량 HDD 솔루션의 8,562만 달러(USD)에 비해 낮은 3,519만 달러(USD)로 계산된 10년 TCO를 보여줍니다. 이는 10년 동안 5,043만 달러(USD), 즉 약 58.9%의 예상 절감액을 나타냅니다.

이 강력한 경제적 이점은 Solidigm + VAST 아키텍처에 내재된 복합적인 요인들에 의해 주도됩니다.

  • 탁월한 스토리지 효율성: VAST Data의 고급 데이터 감소 및 고효율 이레이저 코딩은 Solidigm 122TB QLC SSD의 고밀도와 결합되어 필요한 물리적 원시 용량을 의미 있게 줄여 줍니다(0.456EB 대 1.250EB). 이러한 근본적인 효율성은 처음부터 더 적은 드라이브, 섀시 및 랙을 의미합니다.
  • 하드웨어 교체 제거: VAST Data의 10년 보증과 Solidigm + VAST 솔루션에 설계된 수명은 2,180만 달러 이상의 HDD 교체 비용과 HDD/CEPH 솔루션의 4년 교체 주기로 인해 발생할 수 있는 관련 운영 중단을 방지하는 데 도움이 됩니다.
  • 운영 지출 감소: 올플래시 시스템의 적은 구성 요소 수와 전력 효율적인 설계는 10년 배포 기간 동안 데이터 센터 전력(>1,050만 달러 절감) 및 공간(>2,820만 달러 절감)에서 결과적으로 지속적인 절감 효과를 제공합니다.

TCO 절감 외에도 Solidigm + VAST 솔루션은 AI/ML 워크로드를 위한 탁월한 성능, 낮은 유지보수 부담, 향상된 신뢰성, 더 강력한 장기적 지속 가능성 프로필을 포함한 중요한 정성적 및 전략적 이점을 제공합니다. 또한 전력 및 공간 절약은 데이터센터 내에서 리소스를 재할당할 수 있는 소중한 기회를 제공하여 비용이 많이 드는 시설 확장을 연기하거나 피할 수 있습니다.

중요한 점은, 이 분석이 "콜드" 데이터를 위해 별도의 저비용 HDD 계층이 필요하다는 오랜 가정이, 10년 기간을 고려할 때, 특히 새로운 데이터 센터 구축이나 대규모 용량 확장의 경우 더 이상 경제적으로 정당화되지 않을 수 있음을 시사한다는 것입니다. 비효율적이고 수명이 짧은 HDD 인프라를 대규모로 관리하는 데 드는 누적 비용은 초기 도입 비용의 이점을 상쇄할 수 있습니다. 패러다임이 바뀌고 있으며, 이는 단일 고밀도 고효율 올플래시 계층이 성능이 중요한 애플리케이션뿐만 아니라 더 광범위한 데이터에 대해 가장 경제적인 접근 방식이 될 수 있음을 시사합니다.

엑사바이트 규모의 스토리지 인프라를 계획하고 투자하는 조직에게, Solidigm QLC SSD와 VAST Data 소프트웨어로 구동되는 올플래시 아키텍처로의 전환은 근본적으로 더 경제적이고 효율적이며 전략적으로 유리한 미래를 향한 길을 제시합니다. 증거에 따르면 Solidigm + VAST 솔루션은 상당한 비용 절감뿐만 아니라 데이터 기반 미래의 기회를 실현하는 데 필요한 성능, 신뢰성 및 확장성을 제공합니다.

 

저자 소개

Dave Sierra는 Solidigm의 제품 마케팅 분석가로, 오늘날 데이터 센터가 직면한 인프라의 효율성 문제를 해결하는 데 집중하고 있습니다.

참고

  1. 하드웨어 및 소프트웨어 구성은 본 백서 전체에 걸쳐 자세히 나와 있습니다. 본 문서에서 제공된 추정치는 정보 제공 목적으로만 사용됩니다. 일부 결과는 내부 Solidigm 또는 기타 분석이나 아키텍처 시뮬레이션 또는 모델링을 사용하여 추정되거나 시뮬레이션되었습니다. 테스트는 특정 시스템의 특정 시험에서 구성 요소의 성능을 기록한 것입니다.
  2. 스토리지 가격대를 도출하는 데 있어 일반적으로 인정받는 방법인 Seagate 2024 회계연도 10-K 보고서. 
  3. The Register: Backblaze, 드라이브 고장률 증가. https://www.theregister.com/2024/08/06/backblaze_sees_drive_failure_rates/
  4. Solidigm D5-P5336 제품 사양 참조: https://www.solidigm.com/products/data-center/d5/p5336.html
  5. Backblaze 블로그: 기가바이트당 하드 드라이브 비용 추세(2022년 11월까지). https://www.backblaze.com/blog/hard-drive-cost-per-gigabyte/
  6. Supermicro 90-드라이브 4U JBOD https://www.supermicro.com/products/archive/chassis/sc946ed-r2kjbod
  7. VAST Data Ceres 스토리지 플랫폼 https://www.vastdata.com/blog/ceres-storage-platform-concept
  8. Clean Energy Buyers Association: 전력 가격 영향 보고서.(https://cebuyers.org/wp-content/uploads/2025/02/CEBA_Electricity-Price-Impacts-of-Technology-Neutral-Tax-Incentives-With-Incremental-Electricity-Demand-From-Data-Centers_February-2025.pdf
  9. Uptime Institute: 2024 글로벌 데이터 센터 설문조사.(https://datacenter.uptimeinstitute.com/rs/711-RIA-145/images/2024.GlobalDataCenterSurvey.Report.pdf?version=0
  10. Seagate Exos M ST30000NM004K 사양 https://www.seagate.com/products/enterprise-drives/exos/exos-m/

면책 조항

본 문서에서 제공된 추정치는 정보 제공 목적으로만 사용됩니다. 일부 결과는 내부 Solidigm 또는 기타 분석이나 아키텍처 시뮬레이션 또는 모델링을 사용하여 추정되거나 시뮬레이션되었습니다. 테스트는 특정 시스템의 특정 시험에서 구성 요소의 성능을 기록한 것입니다.

Solidigm 기술의 기능 및 이점은 시스템 구성에 따라 다르며, 하드웨어, 소프트웨어 또는 서비스 활성화가 필요할 수 있습니다. 하드웨어, 소프트웨어 또는 구성에 따른 차이점이 실제 성능에 영향을 미칠 수 있습니다. 결과는 달라질 수 있습니다.

Solidigm은 타사 데이터를 통제하거나 감사하지 않습니다. 구매를 고려할 때 정확성 및/또는 성능을 평가하기 위해 다른 정보 출처를 참고해야 합니다. 성능 결과는 구성에 표시된 날짜의 테스트를 기반으로 하며 공개된 모든 업데이트가 반영되어 있지 않을 수도 있습니다. 자세한 내용은 공개된 구성 정보를 참조하십시오.

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