PCIe Gen 4 SSD를 위한 워크로드 및 솔루션 요구 사항 이해

저자: Roger Corell | 공동 저자: Tahmid Rahman, Ratnesh Muchhal, Bill Panos, Yuyang Sun, Paul Genua, Barsha Jain

데이터 센터 운영자는 데이터 증가, 높은 사용자 기대치, 예산 문제 사이에서 균형을 유지하기 위해 오랜 시간 노력해 왔습니다. 사실상 무제한의 속도로 데이터가 증가함에 따라, 이제 데이터 센터의 SSD 지출 비율은 전 세계 GDP의 8배, 컴퓨팅 지출의 4배를 능가합니다. [1] 그러나 투자의 타당함을 보장하는 동시에 현재와 미래의 스토리지 요구 사항을 충족하는 적절한 SSD를 선택하는 것은 쉽지 않은 일입니다.

QLC NAND SSD란?

셀당 4비트의 QLC(Quad-level cell) NAND 기술은 SLC(Single-level cell), MLC(Multi-level cell), TLC(Triple-level cell) NAND SSD(Solid State Drive) 이상으로 데이터 용량을 확장합니다. QLC 드라이브는 집적도가 높기 때문에 동일한 면적에 더 높은 용량을 확보하여 기가바이트당 비용을 낮출 수 있습니다. 읽기 성능에 최적화된 높은 집적도의 솔리다임 PCIe QLC NAND로 방대한 데이터에 더욱 빠르게 액세스할 수 있습니다.

어떤 SSD가 새로운 스토리지 문제를 해결할 수 있는지, 그리고 어떻게 하면 현재와 미래의 요구 사항에 가장 적합한 스토리지 포트폴리오를 찾을 수 있는지 확인해보십시오. 백서를 다운로드하거나 자세한 내용을 읽어 보십시오.

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백서는 솔리다임의 연구와 업계의 논의를

바탕으로 SSD 선택에 영향을 미치는 부분에 대해 자세히 살펴보고 더욱 쉽게 결정을 내릴 수 있도록 도와줍니다. 먼저 주요 스토리지 트렌드와 그에 따른 과제를 간략하게 설명합니다. 그 다음으로, 스토리지 워크로드 프로파일을 사용하여 애플리케이션 요건을 드라이버 성능에 맞추는 방법을 다룹니다. 또한 이 백서는 데이터 센터 스토리지 문제를 해결하는 데 가장 적합한 SSD를 선택하기 위한 4가지 기준을 제시합니다.

  • 드라이브 성능을 애플리케이션 요구 사항에 맞게 매핑하십시오. 스토리지를 결정할 때는 대상 워크로드의 입출력(I/O) 프로파일을 파악하여 적절한 성능, 용량, 내구성을 갖춘 SSD와 페어링하는 것부터 시작해야 합니다.
  • 내구성 요건을 검증하십시오. 드라이브 내구성에 집착하지 않아도 됩니다. 내구성 요건에 대한 이해도가 높아짐에 따라 SSD 출하분의 평균 내구성 수준은 매년 감소하고 있습니다. 또한 의사 결정권자는 DWPD(Drive Writes Per Day)뿐만 아니라 PBW(Petabytes written)까지 고려하여 내구성 요건을 평가해야 합니다. 내구성 예측 툴이나 프로파일러를 사용하면 워크로드를 드라이브의 PBW에 더 정확하게 매칭시킬 수 있습니다.
  • 최신 폼 팩터를 고려하십시오. 레거시 폼 팩터는 섀시 인프라를 유지하지만, EDSFF(Enterprise and Datacenter Standard Form Factor) 드라이브는 더 나은 서비스 능력, 공간 효율성, 유연성, 냉각 기능, 신호 무결성을 제공합니다.
  • 드라이브와 데이터 안정성에 대해 확신을 가지십시오. 가장 기본적인 스토리지 요구 사항은 다음과 같습니다. 1) 항상 사용할 수 있어야 합니다. 2) 불량 데이터를 반환하지 않아야 합니다. SSD 공급업체의 드라이브 안정성과 데이터 무결성에 대한 성과를 고려하는 것이 중요합니다,

스토리지의 빠른 진화

기업은 더 많은 데이터를 더 다양한 장소에 더욱 효과적으로 저장해야 하기 때문에 스토리지가 빠르게 진화하고 있습니다. 이러한 변화의 바탕에는 다음과 같은 4가지 기본 트렌드가 있습니다

.읽기/데이터 집약적인 워크로드 증가

최신 워크로드는 데이터를 많이 사용합니다. 인공 지능(AI), 머신 러닝(ML) 및 데이터 분석, 콘텐츠 전송 네트워크(CDN), VoD(Video-on-demand) 서비스, 이미징 데이터베이스처럼 데이터 집약적인 워크로드는 데이터 세트가 커질수록 더 많은 가치와 인사이트를 제공합니다. 이러한 워크로드는 산업 전반에서 광범위하게 채택되고 있습니다. 읽기 위주(약 80% 이상 읽기) 스토리지 워크로드는 현재 기업 워크로드의 약 94%를 차지합니다. [2]

새로운 PCIe 기술의 이점을 보여주는 그래픽

대부분의 읽기/데이터 집약적 워크로드에는 높은 집적도, 경제성, 세그먼트에 최적화된 성능 및 내구성을 균형 있게 갖춘 SSD가 필요하며, 이는 쓰기 집약적인 워크로드에 필요한 저용량 읽기/쓰기 성능의 균형과는 다릅니다.

코어 데이터 센터에서 에지까지 서버 재구성

2023년까지 에지 컴퓨팅에 대한 전 세계 지출은 2022년 대비 13.1% 증가한 2,080억 달러에 달할 것으로 예상됩니다. [4] 데이터 스토리지가 소비 지점에 가까워짐에 따라 서버의 공간, 전력, 냉각, 중량, 서비스 능력, 확장성 요건은 더욱 까다로워질 것입니다. Linux Foundation 보고서에서 '집적도가 높을수록 에지에서 더 많은 작업을 수행할 수 있다'고 밝혔듯이, 거의 모든 것이 이러한 요건으로 귀결됩니다. [5] 최적의 집적도와 효율성을 위해 설계된 SSD는 에지에서 문제를 해결하는 데 가장 적합합니다. 실제 I/O 조건에 대한 새로운 이해  2010년대에 SSD가 데이터 센터에 처음 배포되었을 때는 드라이브의 동작과 워크로드 요구 사항을 제대로 파악하지 못했습니다. 그 결과, 스토리지 설계자들이 SSD 사이즈를 크게 늘리는 경향이 있었습니다. 보고서에 따르면, 2016년에 출하된 SSD의 약 60%가 내구성 수준이 1 DWPD 이하였던 반면에 2023년에는 이 수치가 약 85%에 근접할 것으로 예상됩니다. [6] 대규모 샘플을 대상으로 한 연구에 따르면, 시스템의 99%가 수명이 종료될 때까지 드라이브의 사용 가능한 내구성의 최대 15%를 사용합니다. [7] 사이즈를 크게 늘리면 구입 비용, 구축 비용, 운영 비용이 증가할 수 있습니다. 하지만 오늘날 더 잘 파악하게 된 것이 내구성뿐만은 아닙니다. 스토리지 엔지니어와 관리자는 스토리지 테스트에서 기존의 '4가지 지표'(100% 랜덤 읽기, 랜덤 쓰기, 순차 읽기, 순차 쓰기; 순차의 경우 약 256/랜덤의 경우 128의 큐뎁스(QD))에 더하여 새로운 기준을 추가하기 시작했습니다. 엔지니어와 관리자는 표 1에 제시된 실제 애플리케이션의 I/O 특성을 고려하고 있습니다.

Chart describing real-world workloads for SSDs

표 1. 실제 애플리케이션의 I/O 특성.

지속 불가능한 하드 디스크 드라이브(HDD) 스토리지

솔리다임의 내부 분석과 업계의 논의에 따르면, 데이터 센터 전체 데이터의 85~90%가 아직도 HDD에 저장되어 있는 것으로 추정됩니다. 이러한 노후 인프라는 데이터 센터의 비용 관리, 수요에 따른 확장, 지속 가능성 개선을 어렵게 합니다. [8] 노후 장비는 스토리지 관리자에게 가장 큰 과제입니다. 또한, 해당 연구에 따르면 노후화된 장비는 용량 부족, 높은 운영 및 유지 보수 비용, 성능 저하와 같은 문제의 직접적 원인이 되기도 합니다. 최신 데이터 센터는 워크로드 요구 사항에 맞게 용량, 성능, 효율성, 안정성 간의 적절한 균형을 유지하는 스토리지가 필요합니다. 스토리지 I/O 프로파일 이해 최신 스토리지 워크로드는 다양한 I/O 프로파일을 사용합니다. 이러한 워크로드를 설명하기 위해 스토리지 업계에서는 공통의 I/O 특성 세트를 사용합니다(표 2). 표에 제시된 것보다 더 많은 I/O 특성(예: 특정 애플리케이션이 데이터를 쓰는 비율)이 있지만, 이 목록만으로도 다양한 워크로드의 기본 요구 사항을 충분히 이해할 수 있습니다.

Table describing the input/output and queue depth for QLC SSDs

표 2. 공통된 I/O 특성

솔리다임은 이러한 I/O 프로파일 특성을 사용하여 애플리케이션 워크로드를 크게 4가지 범주로 분류합니다:

  • 쓰기 중심 워크로드
  • 혼합 워크로드
  • 메인스트림 워크로드
  • 읽기/데이터 집약적 워크로드

I/O 프로파일은 구현의 세부 사항에 따라 달라질 수 있지만, 일반적인 프로파일을 설명할 수 있으며, 드라이브 선택 프로세스에도 도움이 됩니다.

쓰기 중심 워크로드

이러한 애플리케이션(표3 참조)은 I/O의 50~100%를 차지하는 고강도 쓰기를 수행합니다. 또한, 드라이브를 캐싱용으로 배포하거나 임시 버퍼로 배포하는 경우에도 쓰기 비중이 높아질 수 있습니다. 이러한 애플리케이션에는 강력한 쓰기 성능과 높은 내구성을 갖춘 드라이브가 필요합니다.

Table describing applications that use write-centric workloads for SSDs

표 3. 쓰기 중심 워크로드를 사용하는 애플리케이션의 예

혼합 워크로드

혼합 워크로드는 읽기/쓰기가 70:30의 범위에서 클러스터링되는 경향이 있으며, 일반적으로 랜덤 수준이 높게 나타납니다. 읽기와 쓰기가 혼합된 상황에서 이러한 애플리케이션은 균형 잡힌 읽기/쓰기 성능과 높은 내구성을 갖춘 드라이브에 가장 적합합니다.

Table describing applications that use mixed workloads for SSDs

표 4. 혼합 워크로드를 사용하는 애플리케이션의 예

메인스트림 워크로드

이러한 워크로드는 기업 전반에서 광범위하게 채택되고 있으며, 읽기/쓰기 비율도 75/25~80/20에서 클러스터링되는 경향이 있습니다. 쓰기 혼합률이 낮고 낮은 듀티 사이클에서 발생하기 때문에 혼합 워크로드와 유사해 보일 수 있지만, 강력한 읽기 성능과 충분한 수준의 쓰기 성능을 갖춘 드라이브가 이 범주에 속하는 경우가 많습니다.

Table describing applications that use mainstream workloads for SSDs

표 5. 메인스트림 애플리케이션 워크로드의 예

읽기 집약적 워크로드 및 데이터 집약적 워크로드

이 범주의 애플리케이션은 읽기 비율이 매우 높습니다(90% 이상). 이러한 애플리케이션의 상당수는 높은 처리량으로 대량의 데이터를 저장하고 옮기는 작업을 수행합니다. 그러나 일부 애플리케이션은 자주 액세스하지 않는 방대한 양의 데이터를 효율적으로 저장하는 작업만 수행합니다. CDN, 데이터 레이크, 데이터 파이프라인, 소셜 미디어, 리테일 웹사이트, 이미징 데이터베이스, VoD 서비스 등과 같은 이 범주의 워크로드는 업계에서 가장 빠르게 성장하는 워크로드 중 하나입니다. 표 6은 이 범주에 속하는 일부 애플리케이션을 보여줍니다.

Table describing applications that use read/data-intensive workloads for SSDs

표 6. 읽기/데이터 집약적 워크로드를 사용하는 애플리케이션의 예

기타 고려 사항

애플리케이션 엔지니어와 스토리지 설계자는 이전 섹션에서 설명한 I/O 특성과 함께 IOPS, 대역폭, 대기 시간 등의 성능 요건을 고려하여 적합한 스토리지 장치를 선택해야 합니다. 또한, 솔루션 차원의 요건도 고려해야 합니다.

솔루션 차원의 요건

컴퓨팅과 스토리지가 더욱 분산됨에 따라, 솔루션 차원의 요건에는 코어 데이터 센터 외부 배포에 대한 추가적인 제약이 포함되어야 합니다. 데이터 센터에서도 공간, 전력, 냉각 기능, 서비스 능력 등이 중요하지만 에지에서는 이러한 사항으로 인해 훨씬 더 많은 제약이 생깁니다. 에지로 갈수록 공간이 부족해지고 비용이 증가하면서 코어 데이터 센터, 지역/미드 티어 데이터 센터, 마이크로 모듈식 데이터 센터(화물 컨테이너형 구조), 가로변 또는 캐비닛 형태 배포(1/4~2개 랙) 간의 제약이 달라질 것입니다. 지역 특성에 관계없이 이러한 배포에서는 스토리지 집적도와 드라이브 안정성이 중요한 요소가 될 것입니다.

가장 많은 위치에서 실행되는 공통 하드웨어를 배포하려는 숙련된 서비스 공급업체는 가장 엄격한 에지 요건을 적용하여 스토리지를 식별합니다. 하지만 현재 에지에 대한 업계 표준은 그야말로 '혼잡함' 그 자체입니다. 그러나 Open Compute Project와 마찬가지로 Open 19 Foundation은 오픈 소스 표준(이 경우, 에지 인프라)을 설정하는 컨소시엄입니다. Open19 Foundation의 서버 브릭 정의(400W 전력과 100G 연결을 갖춘 절반 너비 x 1U)는 에지 요건의 좋은 예입니다. [9] 표 7은 에지의 이러한 요소와 기타 요소가 솔루션 차원에서 어떻게 스토리지 의사 결정에 영향을 끼치는지 보여줍니다.

Table describing storage considerations for SSDs

표 7. 솔루션 차원의 스토리지 고려사항

일반적으로 QLC(Quad-level cell) SSD와 QLC EDSFF SSD가 갖는 집적도, 효율성 및 서비스 능력은 에지 배포를 위한 최고의 선택이며, 가장 많은 수의 코어-투-에지 위치에 공통 하드웨어를 배포하려는 기업을 위한 최적의 스토리지 솔루션입니다.

SSD 선택을 위한 4가지 주요 기준

올바른 공급업체를 통해 적합한 드라이브를 선택하는 것은 어려운 일입니다. 아직도 많은 스토리지 의사 결정권자는 1 DWPD 미만의 내구성 등급으로 워크로드를 지원할 수 없다는 가정과 '4가지 지표'에 크게 의존하고 있습니다. 또한 기업 드라이브의 품질과 안정성이 전반적으로 비슷하다고 오해하는 경우가 많습니다. 이제 스토리지 의사 결정권자는 SSD를 선택할 때 특정 워크로드 요구 사항에 맞는 집적도, 속도, 효율성, 안정성을 고려해야 합니다. 의사 결정권자는 다음과 같은 4가지 요소에 집중하여 올바른 제품을 선택할 수 있습니다. 1. 드라이브 성능을 애플리케이션 요구 사항에 맞게 매핑 최신 워크로드에서는 방대한 양의 데이터를 효율적으로 저장하고 해당 데이터에 빠르게 액세스해야 합니다. 이러한 요구 사항의 균형을 유지하려면 역시 성능과 용량 간의 절충이 필요합니다. 즉 애플리케이션에 성능이 필요할 때 SSD를 선택하고 용량이 더 중요할 때 HDD를 선택합니다. 워크로드 요구 사항에 대한 이해도가 높아지고 NAND 기술이 발전함에 따라, 이러한 절충에 대한 생각도 바뀌게 되었습니다. 표 8은 TLC(Triple-level cell) 제품과 첨단 QLC SSD에 대한 기존 사고 방식을 비교한 것입니다.

Table describing performance and reliability for SSDs

표 8. QLC 대비 TLC SSD 성능 및 안정성에 대한 기존 관점의 비교.

NAND 기술은 워크로드 요구 사항에 맞는 적절한 크기의 드라이브에 다양한 성능, 용량, 내구성을 결합한 SSD 제품을 지속적으로 제공하면서 현재의 수준까지 발전해 왔습니다. 솔리다임은 이렇게 발전한 기술을 활용하여 본 백서의 앞부분에 설명된 각 워크로드 범주에 최적화된 제품 포트폴리오를 개발했습니다. 인텔 Storage Analytics I/O Tracer, FIO(Flexible I/O), 가상화 플랫폼을 벤치마킹하는 VMmark, NoSQL 데이터베이스를 프로파일링하는 YCSB(Yahoo! Cloud Serving Benchmark)와 같은 프로파일링 도구를 사용하면 프로파일을 정확하게 결정할 수 있습니다. 드라이브를 워크로드 I/O 특성에 맞게 매칭하는 것 외에도 성능 벡터인 대기 시간, IOPS, 처리량도 고려해야 합니다. 비즈니스 목표를 달성하기 위해 적절한 균형을 찾는 것이 스토리지 설계자의 역할입니다. 간단히 말해, 지연 시간은 VDI 배포 시 더 나은 사용자 환경을 제공하거나 이커머스 거래를 더 빠르게 처리하는 등 애플리케이션 가속화와 관련이 있습니다. IOPS는 OLTP에서 동시 사용자를 늘리거나 데이터베이스에서 더 많은 병렬 배치를 처리하는 확장성과 관련이 있습니다. 처리량은 더 많은 데이터를 빠르게 이동시켜 AI 훈련을 위한 데이터 로드 속도를 높이거나 더 큰 CDN 데이터 세트의 콘텐츠 로드를 가속화하여 더 나은 사용자 경험을 제공합니다.

2. 내구성 요구 사항 검증 다수의 메인스트림 워크로드 및 모든 읽기/데이터 집약적 워크로드는 높은 수준의 쓰기 활동을 생성하지 않습니다. 이러한 워크로드의 증가는 내구성 요구 사항이 현재와 같은 수준으로 줄어드는 데 기여했습니다. 현재는 데이터 센터로 출하되는 SSD의 85% 이상이 1 DWPD 이하로 유지됩니다. [6] 모든 셀당 비트 전환과 마찬가지로, 2018년 데이터 센터에 QLC SSD가 도입되면서 내구성 문제가 제기되었습니다. 이제 4세대에 접어든 Solidigm™ QLC SSD 내구성은 3K P/E 사이클로 개선되었습니다. QLC 내구성이 향상되고 워크로드 트렌드가 변화함에 따라 내구성을 새로운 관점에서 적절하게 조정할 때가 되었습니 다. PBW의 관점에서 보면, 더 많은 정보에 근거하여 내구성을 평가할 수 있습니다. 이 지표는 드라이브의 내구성 등급(DWPD)과 용량을 결합하여 드라이브 보증 기간 동안 사용 가능한 쓰기 수명을 결정합니다. 표 9는 향상된 내구성과 대용량 QLC의 조합이 어떻게 일부 TLC 드라이브보다 훨씬 더 큰 PBW 값을 산출할 수 있는지 보여줍니다. PBW가 높다는 것은 QLC 드라이브가 읽기/데이터 집약적인 워크로드뿐만 아니라 다양한 메인스트림 워크로드에 대해서도 충분한 내구성을 제공한다는 의미입니다.

Table describing NAND technology for Solidigm SSDs

표 9. NAND SSD의 내구성 특성 

솔리다임은 내구성 요구 사항을 더 정확하게 평가하고자 하는 스토리지 의사 결정권자를 위해 내구성 예측 툴내구성 프로파일러 툴을 제공합니다. 내구성 예측 툴은 사용자가 워크로드 특성을 입력하여 드라이브 수명에 대한 신뢰도 높은 추정치를 출력할 수 있는 직관적인 도구입니다. GitHub에서 사용 가능한 내구성 프로파일러는 다운로드 가능한 도구로, 사용자가 자신의 환경에 설치하여 정밀한 내구성 측정값을 생성할 수 있습니다.

3. 최신 폼 팩터 고려

SSD 폼 팩터의 진화는 데이터 센터의 한계를 보여주었습니다. 가장 눈에 띄는 것은 노트북 M.2 폼 팩터의 서비스 능력 부족과 기존 HDD 섀시를 활용하는 U.2 방식의 공간 비효율성이었습니다. 이러한 한계를 비롯한 여러 문제는 2017년에 처음 등장한 EDSFF 드라이브를 통해 해결할 수 있게 되었습니다. 서비스 능력, 공간 효율성, 유연성, 냉각 기술, 신호 무결성 등을 감안할 때 2025년까지 데이터 센터에 출하되는 페타바이트(PB)의 약 40%가 EDSFF 드라이버에 사용될 것으로 예상됩니다. [15] 솔리다임은 EDSFF 전환이 다음 3가지 경로를 따라 전개될 것으로 예상합니다.

  • EDSFF E3.S는 2U 집적도 최적화 서버에서 U.2 드라이브를 대체하여 더 강력한 성능을 제공하고 혼합 장치의 유연성을 높입니다.
  • EDSFF E1.S는 1U 성능 최적화 서버에서 U.2 및 M.2보다 선호됩니다. 동일한 공간에서 더 많은 IOPS를 제공하며, 열 효율이 높아 프로세서를 더 빠르게 실행하거나 냉각 비용을 절감할 수 있기 때문입니다.
  • 우수한 집적도, 냉각 기술 및 서비스 능력을 갖춘 EDSFF E1.L은 1U 집적도 최적화 서버에서 U.2를 대체할 것입니다.

그림 1은 레거시 폼 팩터가 용도에 따라 어떻게 EDSFF로 전환되는지 보여줍니다.

Graphic describing legacy SSD vs EDSFF SSDs

그림 1. 솔리다임 포트폴리오의 EDSFF 폼 팩터

기존 인프라를 보존하려는 스토리지 설계자의 경우, 모든 솔리다임 PCIe 4.0 제품을 포괄하는 U.2 포트폴리오를 사용할 수 있습니다. 하지만 앞에서 언급했듯이 EDSFF로 전환하기 위한 투자는 다양한 벡터에서 성과를 보입니다. 4. 드라이브 및 데이터 안정성에 대한 절대적 신뢰 앞서 언급했듯이 모든 스토리지 솔루션의 가장 기본적인 요건은 항상 사용할 수 있고 불량 데이터를 반환하지 않는 것입니다. 모든 엔터프라이즈급 SSD는 일련의 드라이브 안정성 및 데이터 안정성 표준(예: JESD218, OCP 2.0)을 준수하지만, 모든 드라이브가 이러한 사양을 구현하기 위해 동일한 설계 및 테스트 방식을 택하는 것은 아닙니다. 표 10은 Solidigm™ 드라이브가 주요 사양에 대한 특정 요구 사항을 어떻게 능가하는지 간략히 보여줍니다.

Table describing reliability for Solidigm SSDs

표 10. 드라이브 및 데이터 안정성 사양과 요건

드라이브의 전반적인 데이터 안정성을 대체할 수 있는 것은 SDC(Silent Data Corrupt)에 대한 내성입니다. 이는 SDC 위험을 줄이기 위해 ECC(Error Correction Code) 및 CRC(Cyclic Redundancy Check) 이중화와 같은 엔드-투-엔드 데이터 경로 보호뿐 아니라, 컨트롤러의 모든 주요 스토리지 어레이에 대한 펌웨어 대응 및 드라이브 '브리킹'(이벤트가 불확실한 경우 드라이브 비활성화) 대응 등 완전한 보호를 고려하기 때문입니다. 위의 표 10에 제시된 바와 같이, 이러한 기술을 적용한 결과 로스앨러모스 국립연구소에서 솔리다임 드라이브를 대상으로 5세대에 걸쳐 수행한 600만 년 시뮬레이션 테스트에서 SDC 이벤트가 단 하나도 감지되지 않았습니다. 또한, 아래의 연간 고장률(AFR) 차트에서 볼 수 있듯이 다른 공급업체 드라이브에 대한 동일한 테스트에서 SDC 이벤트의 증거가 확인되었습니다.

Graphic depicting annualized failure rate of NVMe drives

그림 2. 총 NVMe 드라이브 FR(%). [16] 

총 AFR은 중단 + DUE(Detectable Uncorrectable Errors) + SDC 재부팅(드라이브 재부팅 후 관찰된 데이터 비교 오류) + 브릭(SDC가 의심되는 경우 드라이브 격리) + SDC로 구성됩니다. 그 포괄적 특성을 고려할 때 총 AFR은 드라이브의 전반적인 데이터 안정성을 측정하는 강력한 척도입니다. 위의 그림 2에서 볼 수 있듯이 솔리다임 PCIe 4.0 드라이브는 다양한 데이터 센터 드라이브에서 탁월한 안정성을 제공합니다. 서비스 중단과 데이터 무결성 훼손은 단기적으로는 금전적 피해를 초래하고 장기적으로는 조직의 평판을 저해할 수 있기 때문에 솔리다임이 취한 추가 조치는 매우 중요합니다. 특정 요구 사항을 충족하는 적합한 드라이브 선택 올바른 스토리지 장치를 선택하는 것은 중요한 과정입니다. 솔리다임의 포트폴리오는 TLC 및 QLC NAND SSD를 기반으로 구축되었으며, 메인스트림 및 읽기/데이터 집약적 워크로드에 맞게 조정된 성능, 고효율 폼 팩터, 경제적인 용량을 갖춘 QLC 제품의 가치를 극대화합니다. 솔리다임의 기술 및 제품 포트폴리오 솔리다임의 PCIe 4.0 포트폴리오는 업계에서 가장 광범위한 용량, 폼 팩터 및 내구성 수준을 자랑합니다. [17] 스토리지 의사 결정권자는 이 포트폴리오를 통해 코어 데이터 센터에서 에지 서버에 이르는 컴퓨팅 서버 및 스토리지 서버용 1U 및 2U 섀시에서 성능과 솔루션 요구 사항을 충족하는 최적의 드라이브를 찾을 수 있습니다.

Graphic depicting Solidigm’s portfolio of PCIe SSDs

그림 3. 솔리다임 PCIe 4.0 포트폴리오 

스토리지 의사 결정권자는 이 백서의 앞부분에서 설명한 워크로드 프로파일 인사이트와 위의 포트폴리오를 조합하여 최적의 SSD를 선택할 수 있습니다. 그림 4는 널리 채택된 다양한 워크로드에 적합한 SSD 크기에 대한 지침을 제공합니다. 

Graphic depicting the taxonomy of Solidigm’s portfolio of PCIe SSDs

그림 4. 솔리다임 SSD 및 워크로드의 분류 체계

분류 체계는 좋은 시작점이지만, 스토리지 의사 결정권자는 이 백서에 설명된 모든 기준을 고려하여 SSD를 선택해야 합니다.

이러한 제품에 대해 자세히 알아보려면 solidigm.com을 방문하십시오. SSD 선택 과정에 도움이 되는 솔리다임 툴을 사용해 보십시오. 


[1] 세계은행과 Gartner의 2022년 2분기 데이터를 기반으로 한 솔리다임 분석

[2] USENIX. "엔터프라이즈 스토리지 시스템에서 SSD의 작동 특성: 대규모 현장 연구." 2022년 2월. www.usenix.org/system/files/fast22-maneas.pdf.

[3] AI 뉴스. “State of AI 2022: Adoption plateaus but leaders increase gap(2022년 AI 현황: 도입은 정체되고 있는 반면 리더 격차는 커지고 있음).” 2022년 12월. www.artificialintelligence-news.com/2022/12/07/state-of-ai-2022-adoption-plateaus-leaders-increase-gap/.

[4] IDC. “New IDC Spending Guide Forecasts Edge Computing Investments Will Reach $208 Billion in 2023(새로운 IDC 지출 가이드에 따르면 2023년 에지 컴퓨팅 투자가 2,080억 달러에 달할 것으로 전망).” www.idc.com/getdoc.jsp?containerId=prUS50386323.

[5] Linux Foundation. “State of the Edge Report 2020 - State of the Edge(에지 현황 보고서 2020 - 에지 현황).” https://stateoftheedge.com/reports/state-of-the-edge-2020/.

[6] TechTarget. “QLC vs. TLC SSDs – Which is best for your storage?(QLC와 TLC SSD 비교 – 어떤 것이 스토리지에 가장 적합할까요?)” 2022년 6월. www.techtarget.com/searchstorage/tip/QLC-vs-TLC-NAND-Which-is-best-for-your-storage-needs.

[7] Enterprise Storage Deployment의 140만 개의 산업 SSD에 대한 University of Toronto 연구. 출처: USENIX. “A Study of SSD Reliability in Large Scale Enterprise Storage Deployments(대규모 엔터프라이즈 스토리지 구축 시 SSD 안정성 연구).” www.usenix.org/conference/fast20/presentation/maneas.

[8] 엔터프라이즈 스토리지 포럼. “Survey Spotlights Top 5 Data Storage Pain Points(설문 조사에서 5가지의 데이터 스토리지 문제 조명).” 2018년 8월. www.enterprisestorageforum.com/management/survey-spotlights-top-5-data-storage-pain-points/.

[9] Open19. “An Open Standard for the Datacenter(데이터 센터를 위한 개방형 표준).” www.open19.org/technology/.

[10] TechTarget. “Performance, reliability tradeoffs with SLC vs. MLC and more(SLC와 MLC 등의 성능, 안정성 절충점).” 2021년 9월. www.techtarget.com/searchstorage/tip/The-truth-about-SLC-vs-MLC.

[11] 삼성 PM9A3의 경우 6,700MB/s, 솔리다임 D5-P5430의 경우 7,000MB/s의 순차 읽기 대역폭 비교.

[12] 삼성 PM9A3의 경우 4,000MB/s, 솔리다임 D5-P5430의 경우 3,000MB/s의 순차 쓰기 대역폭 비교.

[13] 평균 29µs의 15.36TB 솔리다임 D5-P5520 4KB RR(75µs), 4KB RW(20µs), 4KB SR(10µs), 4KB SW(13µs) 대기 시간과 평균 35µs의 15.36TB 솔리다임 D5-P5430 4KB RR(109µs), 4KB RW(14µs), 4KB SR(8µs), 4KB SW(10µs) 비교.

[14] 다음에 정의된 업계 기대치: https://www.techtarget.com/searchstorage/tip/The-truth-about-SLC-vs-MLC.

[15] Forward Insights. SSD Insights 2022년 1분기.

[16] 솔리다임 드라이브는 로스앨러모스 국립연구소의 중성자원(neutron source)에서 1E-23에 대한 SDC(Silent Data Corruption) 취약성을 측정하고 1E-25로 모델링한 테스트를 거쳤습니다. 테스트 절차는 특정 데이터 패턴으로 드라이브를 미리 채우는 것으로 시작됩니다. 그런 다음, 중성자 빔이 드라이브 컨트롤러의 중심부에 집중하는 가운데 I/O 명령을 지속적으로 발행하고 정밀도를 검사합니다. 드라이브에 장애가 발생하여 멈추거나 브릭(brick) 상태가 되면 테스트 스크립트가 드라이브와 중성자 빔의 전원을 끕니다. 드라이브는 이후 재부팅되어 데이터 무결성을 검사하고 실패 원인을 분석합니다. SDC는 런타임 동안 전원 차단 명령을 유발하거나 재부팅 후 사용 중인 데이터 손상으로 중성자 빔이 제어 로직과 충돌해 드라이브가 멈춘 경우에도 관찰될 수 있습니다. 드라이브는 데이터 무결성을 보장할 수 없을 때 논리적 비활성화(브릭) 상태가 되기 때문에 브릭 AFR은 오류 처리 유효성의 척도로 사용됩니다. 인텔/솔리다임 드라이브는 4세대에 걸쳐 이 테스트 절차를 사용해 왔습니다.

[17] U.2 960GB~15.36TB의 KIOXIA CD6-R SSD, U.2 960GB~15.36TB 및 E1.S 960GB~7.68TB의 Micron 7450 Pro SSD, U.2 960GB~7.68TB의 삼성 PM9A3 SSD, 곧 가능한 U.2 7.68TB~30.72TB, E1.S 3.84TB~15.36TB, E3.S 3.84TB~30.72TB의 Solidigm D5-P5430의 비교. 솔리다임 D5-P5430은 U.2와 E1.S의 최대 용량이 더 높습니다. 동급 드라이브 중 유일하게 E3. S 폼 팩터를 지원합니다.

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