데이터 센터에서 주류로 사용 가능한 QLC NAND 기술

Solidigm QLC 3D NAND SSD는 정확히 원하는 수준의 내구성을 제공하기 위해 여러 세대에 걸쳐 향상한 입증된 기술을 활용합니다. 예를 들어, 데이터 센터용 1세대 QLC NAND 드라이브인 Solidigm D5-P4320은 경쟁사의 QLC NAND SSD에 비해 내구성이 최대 4배 더 높습니다. [1] 더 새로워진 Solidigm D5-P5316은 이전 세대의 Solidigm QLC NAND SSD보다 최대 5배 향상된 랜덤 쓰기 내구성을 제공함으로써 내구성 수준을 한층 더 업그레이드했습니다. [2]

QLC를 사용해 TCO를 절감하고 웜 데이터 액세스를 향상하는 데이터 센터

QLC 3D NAND SSD를 사용하면 일반적인 읽기 중심의 워크로드에 필요한 안정성과 저지연 성능을 제공하면서 통합을 통해 스토리지 비용을 절감하는 데 어떻게 도움이 되는지 확인해 보십시오.

더 많은 웜 데이터를 더 자주 액세스해야 하는 필요성

기하급수적으로 늘어나는 데이터에 대한 통계 자료는 많이 있었습니다. IDC에 따르면, 전 세계 데이터는 2025년이면 175ZB(제타바이트)까지 늘어날 것으로 예상됩니다.

[3] 이는 아주 인상적인 수치지만, 전체적으로 봐야 할 것은 늘어나는 데이터의 양에 대한 것만은 아닙니다.

이것은 또한 훨씬 더 많은 데이터를 쉽게 사용할 수 있도록 해서 분석, 인공 지능(AI), 머신 러닝(ML), 콘텐츠 전송 네트워크(CDN) 등과 같은 오늘날의 비즈니스에 매우 중요한 애플리케이션에 사용하도록 “웜” 데이터로 유지해야 하는 것을 의미하기도 합니다.

예를 들어, AI와 분석 결과의 정확성은 보통 이러한 애플리케이션에 공급되는 데이터의 양과 다양성에 비례해서 높아집니다.

이러한 워크로드에 늘어나는 대규모 웜 데이터를 공급하기 위해서는 이를 지속할 수 있는 대용량 스토리지가 필요합니다.

많은 조직에서는 필요한 용량이 늘어나는 문제를 해결하는 방법으로 데이터 센터에서 저렴한 하드 디스크 드라이브(HDD)를 활용합니다. 그러나 HDD는 오늘날의 워크로드에서 필요한 더 빠른 읽기 액세스 속도를 따라갈 수가 없습니다. HDD는 또한 데이터 센터 내에서 상당한 공간이 필요하기 때문에 차지하는 공간, 전력, 냉각, 교체 등과 관련된 비용이 늘어납니다. 일부 조직이 취하는 또 다른 전략은 느리고 부피가 큰 HDD 대신 더 빠르고 밀도가 높은 트리플 레벨 셀(TLC) NAND 솔리드 스테이트 드라이브(SSD)로 교체하는 것입니다. TLC NAND SSD는 캐싱 애플리케이션과 같이 읽기와 쓰기가 혼합된 워크로드와 쓰기가 많은 워크로드에는 안성맞춤이지만, 일반적으로 대규모 데이터 읽기가 많은 워크로드에 대해서는 비용과 용량 면에서 최적화되지 않았습니다. 보다 실용적인 방법은 비용 효율적인 대규모 용량과 HDD의 읽기 성능보다 훨씬 뛰어난 읽기 성능이 결합된 Solidigm QLC 3D NAND SSD로 HDD를 교체하는 것입니다. 실제로 30.72TB D5-P5316의 경우 HDD에 비해 웜 데이터 스토리지 공간을 최대 20배 줄일 수 있습니다. [4] Solidigm QLC 3D NAND SSD는 또한 HDD의 평균 전송 속도보다 최대 25배 빠른 순차 읽기 성능을 제공합니다. [5] 그리고 Solidigm QLC 3D NAND SSD는 TLC 수준의 읽기 성능과 함께 밀도 최적화를 제공하기 때문에 이러한 QLC NAND SSD는 읽기 중심의 스토리지 워크로드를 위한 자본 지출(CapEx)을 상당히 줄일 수 있게 해줍니다. QLC NAND 아키텍처 쿼드 레벨 셀(QLC) NAND 기술은 셀당 4비트로 밀도를 높여 TLC NAND보다 33% 더 많은 셀당 비트 수를 제공함으로써 싱글 레벨 셀(SLC), 멀티 레벨 셀(MLC) 및 TLC NAND 기술을 뛰어넘는 데이터 용량을 제공합니다. 밀도가 증가할수록 기가바이트(GB)당 비용이 줄어듭니다(그림 1 참조).

NAND SSD에 대해 증가하는 밀도 

QLC SSD와 TLC SSD 간에 밀도를 비교하는 그래픽

그림 1. PCIe Solidigm QLC 3D NAND SSD는 셀당 4비트를 포함하고 있어 TLC SSD보다 33% 더 많은 셀당 비트를 제공하면서도 순차 읽기 성능은 동등한 수준입니다. [6]

SSD 및 HDD 내구성 비교 

HDD 내구성은 여러 움직이는 부품에 의존하는 제품 디자인의 물리적 한계에 의해 주로 영향을 받습니다. 시간이 흐를수록 이러한 부품이 마모되면서 오류가 발생하여 성능이 느려지거나 드라이브 사용이 불가능한 상태가 될 수 있습니다. 예를 들어, 진동이나 충격으로 인해 헤드에 정렬 불량이 발생할 수 있습니다. 내구성이 HDD의 물리적 한계에 의해 주로 결정되므로 이러한 드라이브는 읽기와 쓰기 모두에 의해 동일하게 영향을 받습니다.

반면 SSD는 움직이는 부품이 없기 때문에 동일한 형태의 마모를 겪지 않습니다. SSD의 경우, 개별 셀의 성능 저하로 인해 내구성이 영향을 받으며 이는 주로 읽기가 아닌 쓰기로 인해 발생합니다. 또한 이런 성능 저하는 컨트롤러 펌웨어의 다양한 완화 기술을 통해 줄일 수 있습니다.

NAND SSD의 쓰기 마모 정도는 드라이브에 이미 존재하는 데이터의 상태에 따라 부분적인 영향을 받습니다. 데이터 쓰기는 페이지 단위로 이루어지지만, 데이터 삭제는 블록 단위로 수행되기 때문입니다. 비교적 새로운 SSD에 순차 데이터 쓰기를 할 때 드라이브에 남아 있는 연속 페이지에 데이터를 효율적으로 쓸 수 있습니다. 하지만 작은 데이터 블록을 업데이트해야 하는 경우에는(문서나 숫자 값 수정 등) 메모리가 오래된 데이터를 읽고 수정한 다음 디스크의 새로운 페이지에 다시 씁니다. 사용되지 않는 데이터가 포함된 이전 페이지는 유효하지 않은 것으로 표시됩니다.

더 이상 빈 페이지가 없을 때는 "조각 모음" 또는 "웨어 레벨링"이라고 하는 백그라운드 프로세스를 통해 이런 "유효하지 않은" 페이지를 사용할 수 있도록 비워야 합니다. 먼저 해당 블록에 있는 기존의 모든 유효한 페이지를 드라이브의 다른 빈 위치로 복사하여 원래 블록에는 유효하지 않아 사용하지 않는 페이지만 남도록 해야 합니다. 그러면 이제 원래 블록을 삭제하여 새로운 데이터를 쓸 공간을 확보할 수 있습니다. 웨어 레벨링과 같은 내부 NAND 관리 프로세스는 쓰기 증폭으로 이어집니다. 즉, SSD에 대한 내부 쓰기의 총량이 단순히 드라이브에 새로운 데이터를 배치하는 데 필요한 쓰기보다 훨씬 많은 것입니다. 모든 데이터 쓰기마다 개별 NAND 셀의 성능이 살짝 저하되므로 쓰기 증폭은 마모의 주된 요인입니다.

내장된 프로세스는 NAND SSD가 드라이브 전체에 마모를 고르게 분산할 수 있도록 해줍니다. 그러나 중요한 점은 쓰기 중심의 워크로드(특히 랜덤 쓰기)가 더 큰 규모의 쓰기 증폭을 초래하기 때문에 다른 입출력(I/O) 패턴에 비해 NAND SSD를 훨씬 더 빨리 마모시킨다는 사실입니다.

QLC NAND SSD는 오늘날의 워크로드에 필요한 탁월한 내구성 제공 

QLC NAND SSD가 오늘날 대부분의 워크로드 배포에 대해 충분한 수준 이상의 뛰어난 내구성을 제공하는 이유는 다음과 같습니다.

  • Solidigm QLC NAND의 실제 내구성은 사람들의 인식과 이론적 한계를 뛰어넘습니다.
  • QLC NAND 드라이브의 늘어난 용량이 더 큰 영역 전체에 마모를 분산시킵니다.
  • 대부분의 SSD가 정격 수명의 작은 일부만 사용합니다.

실제 내구성과 기대 내구성 비교

Solidigm D5-P5316은 QLC NAND SSD에 대해 업계 최고 수준의 내구성을 제공합니다. [7] 게다가 QLC NAND SSD의 실제 내구성은 몇 가지 측면에서 기대치를 뛰어넘습니다. SSD 드라이브 컨트롤러는 일부 셀이 다른 셀보다 더 많이 반복적인 영향을 받지 않도록 드라이브 전체에 쓰기를 고르게 분산시킵니다. 대용량 QLC NAND 드라이브는 쓰기를 분산시킬 훨씬 더 큰 "표면적"을 제공하기 때문에 전반적인 기능 저하가 줄어듭니다.

또한 2020년 2월 USENIX 컨퍼런스에서 발표된 대규모 연구에서 강조했듯이, 필요한 내구성에 대한 사람들의 인식과 실제 사용 패턴 사이에는 현저한 격차가 있습니다. [8] 이 연구 논문이 시연한 바에 따르면 실제 애플리케이션의 내구성 요구 사항은 기업들의 기대치보다 훨씬 낮은 경우가 많습니다. 이 논문의 저자들은 "우리가 연구한 데이터에 따르면, 시스템의 99%는 드라이브 정격 수명의 고작 15%만 사용하기 때문에 기업 사용자들의 대다수는 PE 사이클이 더 높은 QLC로 전환하는 것에 대해 아무런 위험을 느끼지 않을 것으로 예상합니다."라고 말합니다.

대용량 QLC NAND의 수명 내구성은 더 적은 용량의 TLC NAND와 동일

SSD 내구성은 보증된 수명 기간 동안 하루에 드라이브에 쓸 수 있는 데이터의 양을 측정하는 DWPD(Drive Writes Per Day)로 평가하는 것이 일반적입니다. 내구성을 표현하는 또 다른 방식은 명시된 수명 기간 동안 드라이브에 쓸 수 있는 데이터의 총량을 나타내는 TBW(Terabyte Written) 또는 PBW(Petabytes Written)입니다. 드라이브의 총 내구성 수치는 해당 용량에 따라 달라집니다. 예를 들어, 그림 2에서는 이론적인 8TB TLC SSD가 1로 평가된 것을 볼 수 있습니다.

QLC SSD의 DWPD(Drive Writes Per Day)와 용량을 나타내는 그래픽

그림 2. DWPD와 용량이 어떻게 총 쓰기 바이트(TBW)를 결정하는지 보여주는 예

보증된 수명이 5년인 DWPD는 5년 동안 매일 8TB의 데이터 쓰기를 처리할 수 있습니다. 그런데 주목할 점은 5년 보증 수명의 0.25DWPD로 평가된 이론적 32TB QLC NAND SSD의 전반적 내구성이 비슷하다는 것입니다. 그 이유는 이 드라이브에 쓸 수 있는 데이터 총량이 더 적은 용량의 TLC 드라이브(32TB 용량 x 0.25DWPD)

와 같기 때문입니다. 또한 스토리지 관리자는 여분의 드라이브 공간을 마련하여(위의 이론적 예제에서는 20%) 실제 내구성을 더욱 향상할 수 있습니다. 드라이브의 예비 공간을 늘리면 효율적인 조각 모음 및 웨어 레벨링에 더 많은 공간을 사용할 수 있기 때문에 쓰기 증폭으로 인한 마모가 줄어듭니다.

NAND SSD 내구성을 위해서는 워크로드가 중요  위에서 설명했듯이, 일반적인 오해에도 불구하고 NAND SSD의 실제 내구성은 HDD보다 훨씬 높으며 명시된 DWPD보다 상당히 더 높을 수 있습니다.

하지만 개별 조직에서 내구성이 어떻게 나타나는지는 사용 패턴과 워크로드 특성에 따라 달라집니다.

그림 3에 나와 있듯이, HDD는 일관적이지만 낮은 내구성을 갖는 편이고, NAND SSD는 데이터의 블록 크기와 패턴에 따라 다양한 내구성을 나타냅니다. 예를 들어, 애플리케이션이 작은 데이터 블록의 빈번한 랜덤 쓰기에 의존하는 경우에는 큰 데이터 블록의 순차 읽기보다 NAND SSD에 더 큰 부담을 주게 됩니다. 바로 이런 이유로 QLC NAND SSD는 더 많은 데이터에 신속히 액세스하기 위해 대용량을 필요로 하는 읽기 중심의 워크로드에 안성맞춤인 것입니다. QLC NAND는 읽기 성능에 최적화되어 있지만, 다른 데이터 사용 패턴에도 좋은 선택이 될 수 있습니다. 큰 데이터 블록을 충분히 처리할 수 있는 쓰기 성능 덕분에 QLC NAND는 읽기와 쓰기가 혼합된 특정 부문의 워크로드에도 확장할 수 있습니다.

워크로드 배치에 대한 구체적인 예는 아래에서 이 문서의 “데이터 센터에서 Solidigm QLC 3D NAND SSD로 오늘날의 워크로드 지원” 섹션을 참조하십시오.

QLC NAND의 품질 및 안정성 QLC NAND 기술은 복잡하기 때문에 업계의 많은 사람들은 데이터 안정성, 데이터 보존, 전반적인 드라이브 안정성 등과 같은 영역에서 타협이 불가피하다고 여깁니다. 30년에 걸쳐 플로팅 게이트 아키텍처에 대한 경험을 쌓아온 Solidigm은 이러한 타협이 없는 솔루션을 제공합니다. Solidigm QLC 3D NAND SSD는 모든 JEDEC(Joint Electron Device Engineering Council) 요구 사항을 충족하며 광범위하게 도입된 TLC NAND SSD와 동등한 수준입니다.

Solidigm QLC SSD와 Western Digital 및 Seagate SSD의 PBW를 비교하여 보여주는 차트

그림 3. PBW(Petabytes Written) 단위로 Solidigm D5-P5316과 비교한 HDD의 실제 QLC NAND 내구성 [9]

표 1에는 Solidigm QLC NAND SSD가 TLC NAND SSD에 필적함을 보여주는 여러 수치가 나와 있습니다. 두 개 모두 보증 기간이 5년이고 고장률, 수정 불능 비트 오류율(UBER), 작동 진동, 온도 범위 등에서 동일한 수치를 보이고 있습니다.

품질과 안정성 및 작동 환경에 대해 TLC NAND SSD와 QLC NAND SSD의 사양을 비교한 표

표 1. Solidigm QLC 3D NAND SSD와 Solidigm TLC NAND SSD의 품질 및 안정성 사양 비교

Solidigm QLC 3D NAND SSD와 많은 기업용 HDD의 품질과 안정성 수치를 비교하면 차이가 훨씬 더 확연히 나타납니다. 표 2에는 Solidigm D5-P5316과 두 개의 일반적인 기업용 HDD를 비교한 내용이 나와 있습니다. UBER 항목에서 Solidigm QLC 3D NAND SSD의 수치는 표에 나온 두 개의 HDD보다 두 자리 더 높습니다. 이 QLC NAND 드라이브는 또한 다양한 작동 조건에서도 뛰어나며 진동, 온도, 자성 등에서도 높은 사양을 보유합니다.

Solidigm QLC SSD와 Seagate 및 Western Digital SSD를 비교한 표

표 2. Solidigm QLC 3D NAND SSD와 일반적인 기업용 HDD의 품질 및 안정성 사양 비교

표 2에 명확히 나와 있는 여러 장점 이외에도, NAND SSD는 또한 HDD에 비해 실제 고장률도 낮습니다. 앞서 언급했던 동일한 USENIX 연구에 따르면, 연간 평균 교체율(ARR)이 NAND SSD의 경우 0.07% ~ 1.2%이고 HDD는 2% ~ 9%입니다. 이 두 범위를 비교하면 NAND SSD의 ARR은 다른 두 HDD의 ARR보다 7.5배 ~ 28배 낮습니다. [8] 데이터 센터에서 Solidigm QLC 3D NAND SSD로 오늘날의 워크로드 지원 읽기에 최적화된 대용량의 Solidigm QLC 3D NAND SSD를 사용하면 입증된 기술에 대한 총 소유 비용(TCO)을 절감하면서 더 많은 웜 데이터를 더욱 효율적으로 활용할 수 있습니다. 더 많은 데이터에 더 빨리 액세스 QLC NAND는 대량의 웜 데이터에 대해 순차 읽기와 랜덤 읽기 모두 탁월한 성능을 제공합니다. 이러한 특성 때문에 이 드라이브는 AI나 분석 등 오늘날 기업이 많이 사용하는 애플리케이션에 안성맞춤입니다.

이와 같은 사용 사례의 경우 데이터와 인사이트에 대한 신속한 액세스를 지원할 수 있도록 예측 가능하고 낮은 지연 시간이 필요하며, 추후 필요한 사항을 처리할 수 있도록 확장성도 있어야 합니다.

TLC NAND SSD와 QLC NAND SSD의 읽기 중심 워크로드, 읽기/쓰기 혼합 워크로드, 쓰기 중심 워크로드를 비교한 그래프

그림 4. QLC NAND SSD에 맞는 워크로드에 대해 고려할 특성

현재 워크로드에 QLC NAND SSD가 적합한지 판단하려면 다음과 같은 특성을 확인하십시오.

  • 대역폭: 컴퓨팅을 위해 대량의 데이터를 옮기는 데 필요한 높은 읽기 대역폭
  • 서비스 품질(QoS): 컴퓨팅 활용을 최적화하고 결과 도출 시간을 단축하는 데 유용한 낮은 지연 시간과 높은 QoS
  • 사용 패턴: 큰 블록의 데이터 쓰기 압박이 있으면서 읽기(순차 또는 랜덤)가 많은 워크로드
  • 블록 크기: 작은 블록부터 큰 블록의 데이터세트

그림 4는 사용 패턴을 기반으로 어떤 종류의 워크로드가 QLC NAND SSD와 잘 맞는지 보여줍니다.

Solidigm QLC NAND 성능 

Solidigm D5-P5316에는 탁월한 읽기 성능과 확장성을 갖춘 대용량 스토리지를 지원하기 위한 최신 펌웨어가 포함되어 있습니다. 이 드라이브는 또한 업계 최초로 PCIe 4.0 컨트롤러가 포함된 QLC NAND SSD이기도 합니다. 직렬 ATA(SATA) 기반의 QLC NAND SSD는 처리량을 제한할 수 있는 데 비해, Solidigm QLC 3D NAND SSD는 PCIe 인터페이스의 멀티 레인 I/O 기능과 효율적인 NVM Express(NVMe) 프로토콜 지원을 제공합니다. 따라서 Solidigm QLC 3D NAND SSD는 오늘날의 워크로드에서 요구되는 막대한 처리량을 해결하는 데 더 적합한 제품입니다.

읽기 성능을 가속화하기 위해 아키텍처와 기능을 향상한 것도 최신 세대 QLC 3D NAND SSD의 장점입니다. 이전 세대와 비교할 때 Solidigm D5-P5316은 랜덤 읽기 성능이 최대 38% 향상되었고 순차 읽기 성능은 최대 2배 개선되었습니다. [13,14] 이 드라이브에는 또한 이전 세대에 비해 48% 향상된 지연 성능과 99.999% QoS를 제공하는 지능형 펌웨어가 포함되어 있습니다. [15]

QLC NAND의 성능 이점은 HDD와 비교할 때 더욱 두드러집니다. HDD는 용량 대비 비용 면에서 장점이 분명함에도 불구하고 저장된 데이터의 가치를 제한합니다. 드라이브 속도가 느려서 웜 데이터에 신속히 액세스해야 하는 워크로드를 지원할 수 없기 때문입니다. 표 3에 나와 있듯이, 최신 세대의 Solidigm QLC 3D NAND SSD는 일반적인 기업용 HDD보다 순차 읽기에 대해 최대 25배 더 강력한 성능을 제공합니다. [5]

Solidigm SSD와 Western Digital SSD 및 Seagate SSD의 읽기 및 지연을 비교한 표

표 3. Solidigm QLC 3D NAND SSD와 많이 사용되는 두 가지 HDD의 읽기 성능 비교

스토리지 TCO 절감

TCO는 획득 비용과 시스템 실행에 드는 지속적인 비용을 기반으로 구매 결정을 내리는 방식을 이해하는 한 가지 방법입니다. 비즈니스 목표와 구성이 상당히 다양하기 때문에 일률적인 TCO 계산이란 것은 없습니다. 그러나 스토리지 업계의 대표적인 하이퍼스케일러와 혁신적 기업들 간에는 CapEx와 운영 비용(OpEx)을 기반으로 정확한 TCO 수치를 도출하는 데 필요한 여러 요소와 이런 요소의 모델링에 대해 의견의 일치가 있습니다. 이러한 요소 중 일부는 사용되는 범위나 심지어 이해도에 있어서도 다른 요소들보다 떨어집니다. 데이터 경제 시대에 스토리지를 현대화하려는 기업들이 늘어나면서 HDD와 비교할 때 SSD의 본질적인 이점과, 보다 광범위하게는 HDD 및 TLC SSD 모두와 비교할 경우 분명해지는 QLC SSD의 이점으로 인해 이러한 요소를 이해하는 것이 중요해졌습니다.

CapEx는 유효 용량으로 시작합니다. 테라바이트 유효(TBe)로 측정하는 유효 용량은 복제, 용량 활용도 및 데이터 절감 방법을 감안한 후 실제 사용 가능한 스토리지 공간입니다. 이중화를 제공하고 성능 요구 사항을 충족하기 위해 구매하는 전체 원시 스토리지의 높은 비용으로 배가되는 효과로 인해 유효 용량이 TCO에 미치는 영향은 큽니다. 스토리지 솔루션 공급업체는 스토리지의 TB당 비용을 설명할 때 일반적으로 유효 용량을 홍보합니다.

OpEx는 전력, 냉각 및 드라이브 고장의 비용을 계산합니다. 업계의 주요 기업들은 CapEx를 위한 TBe 방식과 OpEx를 결합하여 랙 1개의 TBe당 최종 TCO 금액을 도출합니다.

HDD보다 우수한 QLC NAND SSD의 비용 절감 효과

SSD의 성능이 HDD보다 월등히 뛰어나다는 사실은 이제 명확합니다. SSD의 안정성 이점도 거의 마찬가지로 분명합니다. 이런 고유한 이점을 고려할 때 SSD는 성능 목적의 복제가 필요 없으며 안정성을 위한 복제도 훨씬 덜 필요한 편입니다.

또한 SSD의 더 우수한 성능 덕분에 데이터 절감 방법도 HDD보다 훨씬 더 효율적입니다. 데이터 절감은 저장된 호스트 데이터를 필요한 물리적 스토리지에 대비한 비율입니다. 즉, 50% 비율은 2:1 데이터 절감 비율과 같습니다. 데이터 절감을 통해 사용자는 물리적 하드웨어에 있는 것보다 더 많은 양의 데이터를 저장할 수 있기 때문에 그 결과 유효 용량은 증가합니다. 압축과 중복 제거 기술을 이용해 "사용 가능한 용량" 요구 사항을 충족하는 데 필요한 원시 스토리지 용량을 대폭 줄일 수 있습니다.

최신 알고리즘은 SSD에 최적화되어 있어 SSD의 성능 이점을 활용해 높은 데이터 절감 비율(DRR)을 가능하게 하면서 뛰어난 애플리케이션 성능을 제공합니다. 예를 들어, Zstandard 압축 알고리즘

(Facebook)은 압축 및 압축 해제 속도가 HDD의 읽기/쓰기보다 훨씬 더 빨라서 SSD의 알고리즘을 실시간으로 사용할 수 있습니다. 또 다른 예로 VMware vSAN의 경우, 압축과 중복 제거가 올플래시 구성에서만 제공됩니다.

TLC NAND SSD보다 높은 QLC NAND SSD의 비용 절감 효과

HDD를 교체할 때만큼 크지는 않아도, TLC SSD를 교체하여 얻는 비용 절감 효과도 상당히 클 수 있습니다. 이런 비용 절감 기회는 CapEx에 집중되어 있습니다. 주된 절감 요소가 QLC NAND가 본래 갖고 있는 스토리지 밀도 이점이고 그 결과 TLC NAND에 비해 TB당 비용이 절감되기 때문입니다. 읽기 성능이 TLC와 맞먹는 QLC NAND는 읽기 중심의 워크로드에 대해 TCO를 절감할 수 있는 기회입니다.

스토리지의 변화하는 성질

기업들은 데이터에 대한 접근 방식을 재검토하고 있습니다. 지금까지는 HDD가 대량의 콜드 데이터를 저장하는 비용 효율적인 방식이었습니다. 그러나 조직이 AI, 분석, 빅데이터 등과 같은 최신 애플리케이션으로 전환하면서 새로운 현실을 마주하고 있습니다. 즉, 계속 늘어나는 방대한 양의 데이터에 빠르게 액세스할 수 있어야 하는 것입니다.

동시에 HDD 혁신의 속도는 줄어들고 SSD 혁신은 가속화되고 있습니다. Wikibon의 분석가들에 따르면, HDD 생산과 사용은 줄고 있으며 “…계속 빠르게 감소하여 2030년 말이면 10배 줄어들 것”이라고 합니다.16

기업이 더 많은 제품과 서비스를 더욱 신속하게 제공하려 노력함에 따라 대량의 데이터에 빠르고 안정적으로 액세스해야 하는 필요는 계속 커지고 있습니다. 조직은 최신 애플리케이션을 지원하는 데 오래된 기술에 의존할 수는 없습니다. Solidigm QLC 3D NAND SSD는 느리고 비효율적인 HDD와 더 비싼 TLC SSD 간에 존재하는 용량과 성능 및 TCO 간극을 메우기 위해 여러 세대에 걸쳐 향상한 혁신적인 기술을 기반으로 합니다.

실제로 하이퍼스케일러 CSP, 스토리지 솔루션 공급업체, 혁신적인 스타트업 기업 등 업계의 많은 대표적 기업들이 이미 QLC NAND 기술로 전환했습니다.

Solidigm QLC 3D NAND SSD를 사용하여 데이터 활용 가치 높이기

웜 데이터에 대한 읽기 액세스를 빠르고 안정적으로 수행해야 하는 기업이라면 Solidigm QLC 3D NAND SSD를 이용해 느리고 비효율적인 HDD와 비싼 TLC NAND SSD 사이에 존재하는 간극을 메울 수 있습니다. 입증된 기술을 기반으로 하는 Solidigm QLC 3D NAND SSD는 고밀도 스토리지와 탁월한 저지연 읽기 성능을 결합하여 ML, AI, CDN, 분석, 빅데이터 등과 같이 오늘날 비즈니스에 중요한 워크로드를 지원합니다. Solidigm QLC 3D NAND SSD는 또한 데이터 센터의 스토리지 공간을 통합하여 TCO를 절감하는 데도 도움이 됩니다.

입증된 기술을 기반으로 혁신

Solidigm은 스토리지 분야에서 탄탄한 경력의 기술 전문 지식과 업계 리더십을 보유하고 있습니다. Solidigm은 입증된 기술을 바탕으로 혁신적인 발전을 거듭하면서 더 많은 데이터를 빨리 액세스하려는 조직의 늘어나는 요구를 충족해 오고 있습니다.

플로팅 게이트 NAND 기술이 안정적인 전압 임계값 범위와 셀 격리를 제공하므로 안심하고 셀당 비트 수를 더 크게 확장할 수 있습니다. 이 3세대 QLC NAND 기술로 Solidigm은 기존의 느린 HDD를 훨씬 능가하면서 TLC SSD에 맞먹는 수준의 품질과 안정성에 더해 업계 최고의 밀도를 제공하는 144-레이어 QLC 3D NAND로 수직 플로팅 게이트 설계를 확장했습니다. [17]17

이 성능은 각 세대마다 연속적으로 향상됩니다. 이전 세대 제품인 Solidigm D5-P4326에 비해 Solidigm D5-P5316은 다음과 같이 향상되었습니다.

  • 최대 38% 향상된 랜덤 읽기 성능 [13]
  • 최대 2배 향상된 순차 읽기 성능 [14]
  • 최대 48% 낮아진 지연 및 99.999% QoS [15]

QLC SSD에 대해 더 자세히 알아보기

Solidigm 3D NAND SSD 소개

Solidigm D5-P5316 제품 정보

QLC SSD 사용 사례 더 자세히 읽어보기: 콘텐츠 전송 네트워크의 기존 스토리지를 효율적이고 비용 효과적인 Solidigm QLC 3D NAND SSD로 교체


[1] "경쟁사 제품보다 4배 더 높은 내구성” 주장은 7.68TB Solidigm D5-P4320(2,803TBW)을 7.68TB Micron 5210 ION SSD(700TBW)에 비교한 것을 기반으로 합니다.

(https://jp.micron.com/products/ssd/product-lines/5210).

[2] “이전 세대보다 5배 더 높은 내구성” 주장은 30.72TB Solidigm D5-P5316(22,930TBW)과 15.36TB Solidigm D5-P4326(4,400TBW) 간의 내구성(간접 장치 정렬됨, 랜덤 쓰기 워크로드) 비교를 기반으로 합니다. 동등한 비교를 위해, 내구성 측정에 Solidigm D5-P5316은 64KB 랜덤 쓰기 워크로드를 사용하고 Solidigm D5-P4326은 16KB 랜덤 쓰기 워크로드를 사용합니다.

[3] IDC 보고서에서 가져온 데이터: “Data Age 2025: The Evolution of Data to Life-Critical.”

[4]  “웜 데이터 스토리지 공간 최대 20배 절감” 주장은 1PB 스토리지를 채우는 데 10개(2U)의 랙 유닛 공간을 필요로 하는 4TB HDD와 1PB 스토리지를 채우는 데 1U 랙 공간을 차지하는 30.72TB Solidigm D5-5316 E1. L 또는 U.2 드라이브와 비교한 것을 기반으로 합니다. 이는 최대 20배 더 커진 랙 통합입니다.

[5] Solidigm D5-P5316(https://www.solidigm.com/products/data-center/d5/p5316.html)을 Seagate Exos X18(seagate.com/files/www-content/datasheets/pdfs/exos-x18-channel-DS2045-1-2007GB-en_SG.pdf)에 비교한 순차 읽기 성능입니다.

[6] Solidigm QLC NAND와 Solidigm TLC NAND 간의 동등한 읽기 성능은 D5-P5316에 대한 순차 읽기 워크로드를 최대 7,000MB/초 측정한 것을 기반으로 합니다.

[7] Solidigm D5-5316은 0.41DWPD의 업계 최고 내구성을 제공합니다. https://www.solidigm.com/products/data-center/d5/p5316.html

[8] Stathis Maneas 및 Kaveh Mahdaviani, 토론토 대학교; Tim Emami, NetApp; Bianca Schroeder, 토론토 대학교. “대규모 엔터프라이즈 스토리지 구축에서 SSD 안정성에 대한 연구(A Study of SSD Reliability in Large Scale Enterprise Storage Deployments).” 2020년 2월. usenix.org/system/files/fast20-maneas.pdf.

[9] Solidigm D5-P5316 드라이브 내구성은 64KB 랜덤 쓰기와 64KB 순차 쓰기 워크로드를 기반으로 합니다. 20% OP는 오버프로비저닝된 드라이브의 내구성을 나타냅니다. 오버프로비저닝은 사용 가능한 영역의 80% 크기로 네임스페이스를 생성하여 수행할 수 있습니다. Seagate Exos X18 내구성은 해당 데이터시트에서 가져왔습니다: seagate.com/files/www-content/datasheets/pdfs/ exos-x18-channel-DS2045-1-2007GB-en_SG.pdf. Western Digital Ultrastar DC HC650 내구성은 해당 데이터시트에서 가져왔습니다: https://documents.westerndigital.com/content/dam/ doc-library/en_us/assets/public/western-digital/product/data-center-drives/ultrastar-dc-hc600-series/data-sheet-ultrastar-dc-hc650.pdf. HDD DWPD 계산: (550TB/년)/365일/용량(TB). HDD PBW 계산: ((550TB/년)*5년)/1000.

[10] “클라우드 지원. 성능 최적화.(Cloud Inspired. Performance Optimized.)” 2020년 12월. https://www.solidigm.com/products/data-center/d7/p5510.html

[11] Western Digital 데이터시트: Ultrastar DC HC650. https://documents.westerndigital.com/content/dam/doc-library/en_us/assets/public/western-digital/product/data-center-drives/ ultrastar-dc-hc600-series/data-sheet-ultrastar-dc-hc650.pdf.

[12 ]Seagate 데이터시트: Exos X18. seagate.com/files/www-content/datasheets/pdfs/exos-x18-channel-DS2045-1-2007GB-en_SG.pdf.

[13] "이전 세대에 비해 최대 38% 향상된 랜덤 읽기 성능” 주장은 15.36TB Solidigm D5-P5316과 15.36TB Solidigm D5-P4326의 4KB 랜덤 읽기 대기열 깊이 256(QD 256) 성능을 측정하여 비교한 Solidigm 제품 사양을 기반으로 합니다. 측정된 성능은 Solidigm D5-P5316의 경우 800K IOPS, Solidigm D5-P4326은 580K IOPS였습니다.

[14] “이전 세대에 비해 최대 2.1배 향상된 순차 읽기 성능” 주장은 15.36TB Solidigm D5-P5316과 15.36TB Solidigm D5-P4326의 128KB 순차 읽기 QD 256 성능을 측정하여 비교한 Solidigm 제품 사양을 기반으로 합니다. 측정된 성능은 D5-P5316의 경우 7.0GB/초, D5-P4326은 3.2GB/초였습니다.

[15] “99.999% QoS에서 48% 향상된 지연 성능” 주장은 15.36TB Solidigm D5-P5316과 15.36TB Solidigm D5-P4326의 4KB 랜덤 읽기 대기열 깊이 1(QD 1) 지연 성능 99.999% QoS를 측정하여 비교한 Solidigm 제품 사양을 기반으로 합니다. 측정된 성능은 D5-P5316의 경우 600μs, D5-P4326은 1,150μs였습니다. 퍼센트 변동이 48%입니다.

[16] Wikibon. “QLC Flash HAMRs HDD.” 2021년 1월. https://wikibon.com/qlc-flash-hamrs-hdd/.

[17] 업계 선두의 용량 확장. 30.72TB Solidigm D5-P5316 드라이브로 업계 최고 수준의 용량. 성능은 용도, 구성 및 기타 요인에 따라 달라집니다. 자세히 확인하기: https://www.solidigm.com/content/solidigm/us/en/support-page/performance/

성능 결과는 구성에 표시된 날짜의 테스트를 기반으로 하며 공개된 모든 업데이트를 반영하지 않을 수 있습니다. 구성 백업 상세 정보를 확인하십시오. 어떤 제품이나 구성 요소도

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