HDD와 SSD에 대한 오해와 진실
엑사바이트(EB) 규모의 데이터 저장하는 데이터센터, 하드 드라이브 적합

[보안뉴스 엄호식 기자] 하드 드라이브가 멸종할 수도 있다는 논쟁이 10년 넘게 이어지고 있다. 물론 빠른 속도와 뛰어난 성능이 필요한 애플리케이션에 적합한 플래시 스토리지의 연 매출이 증가하고 있는 것은 사실이다. 이는 하드 디스크 드라이브(HDD, 이하 하드 드라이브)를 SSD(Solid State Drive)로 업그레이드해 구형 데스크톱 PC 또는 노트북 PC에 속도를 높일 수 있기 때문이다.


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하지만 우리가 사는 현재와 앞으로의 미래에서 데이터는 점점 더 가치 있는 자산이 되고 있으며, 기업 비즈니스의 성패뿐만 아니라 국가의 경쟁력을 높이는 수단으로 사용되는 등 그 중요성이 높아지고 있다. 이에 미국과 유럽연합(EU)·중국 등 주요 국가에서는 광범위한 데이터 활용이 미래 혁신산업에서 전략적 경쟁우위를 확보할 수 있는 핵심 수단으로 보고, 데이터 경제를 육성하기 위한 국가 전략을 수립해 추진하고 있기도 하다.

이렇듯 클라우드의 보편화와 AI 사용 사례 등의 등장으로 방대한 데이터 세트의 가치가 높아지며 하드 드라이브는 플래시 스토리지로 대체할 수 없는 가치를 가지고 있다. 그리고 전 세계 엑사바이트(EB) 규모의 데이터 대부분을 저장하는 데이터센터에서 하드 드라이브는 가장 필수다.

전 세계 데이터 세트의 대부분이 저장된 엔터프라이즈 및 대규모 클라우드 데이터센터는 데이터 성장에서 핵심이 될 것으로 예상된다. 이에 하드 드라이브와 SSD를 비교해보면, 하드 드라이브 스토리지는 2022년부터 2027년까지 6,996EB 증가할 것으로 예상되는 반면, SSD는 1,363EB 증가할 것으로 보인다.


▲스토리지 미디어별 엔터프라이즈 ZB 스토리지 설치 기반 예측[이미지=씨게이트]

더불어 플래시 기술과 밀접하게 결합한 컴퓨팅 클러스터는 생성형 AI 시대의 콘텐츠를 경제적으로 저장해야 하기 때문에 엑사바이트(EB)규모의 데이터를 저장하는 하드 디스크 드라이브는 데이터의 저장뿐만 아니라 데이터 공유를 위한 정보 제공의 허브 역할을 하며 다운스트림 수요를 직간접적으로 촉진할 것으로 보인다.

하드 디스크 드라이브에 관한 오해 3가지
그렇다면 하드 드라이브에 대한 경쟁력은 무엇이며 어떤 오해가 있을까? 이에 대해 △데이터 용량의 증가와 확장, 그리고 △총소유비용(TCO)의 경쟁력 △작업 부하의 성능 수요를 키워드로 상세하게 살펴보자.

먼저 ‘NAND 산업이 모든 하드 드라이브 용량을 대체하기 위해 공급을 빠르게 늘릴 수 있다’는 의견은 재정적, 물류적으로 엄청난 비용이 발생한다는 것을 간과했다는 점에서 치명적이다.

산업 분석기관 욜 인텔리전스(Yole Intelligence)의 리포트에 따르면 2015년부터 2023년까지 전체 NAND 산업은 3.1제타바이트(ZB)를 출하하면서 총매출의 약 47%에 해당하는 2,080억달러를 투자해야 했다.

반면 하드 드라이브 산업은 데이터센터 스토리지 수요의 대부분을 자본 효율적인 방식으로 해결하고 있다. 씨게이트가 2015년부터 2023년까지 3.5ZB의 스토리지를 출하하며 투자한 자본은 총 43억달러로, 전체 하드 드라이브 매출의 약 5%에 불과하다. 하지만 NAND 산업은 ZB 당 약 6,709억달러에 해당하는 금액을 투자한 것으로 나타나 하드 드라이브가 데이터센터에 제타바이트(ZB)를 공급하는 것이 더 효율적임을 알 수 있다.


▲CapEx 효율성 비교(NAND 산업 vs. Seagate, 2015~2023)[이미지=씨게이트]

다음으로는 ‘SSD의 가격이 하드 드라이브의 가격과 같아질 것’이라는 예상이다. 하지만 하드 드라이브는 SSD에 비해 테라바이트 당 비용면에서 확고한 우위를 점하고 있어 이는 그저 예상에 불과할 뿐이다.

IDC 및 포워드 인사이트(Forward Insights) 연구에 따르면, 엔터프라이즈 SSD와 엔터프라이즈 하드 드라이브의 TB당 가격 차이는 2027년까지 6대 1 이상의 프리미엄이 유지될 것으로 보여 하드 드라이브는 대부분의 기업 업무에 가장 비용 효율적인 옵션으로 이어질 것으로 전망된다.


▲엔터프라이즈 SSD $/TB vs. NL-HDD $/TB[이미지=씨게이트]

이러한 TB당 가격 차이는 데이터센터에서 특히 두드러지는데, 장치 구입과 전력, 네트워킹, 컴퓨팅 비용을 포함한 모든 스토리지 시스템 비용을 고려하면 TB당 TCO는 하드 드라이브 기반 시스템이 훨씬 더 우수하게 나타난다. 결국 플래시는 고성능의 특정한 작업 수행에 탁월하지만, 안정적이고 비용 효율적이며 널리 채택된 솔루션을 제공하는 데이터센터에서는 하드 드라이브가 더 효율적일 수밖에 없다.

마지막으로 ‘올 플래시 어레이(AFA)만이 최신 엔터프라이즈 작업 부하의 성능 요구를 충족할 수 있다’는 근거 없는 믿음이다. 하지만 기업이 플래시 없이는 최신 작업 부하의 성능 수요를 따라잡지 못할 위험이 있다는 주장은 다음의 3가지로 반박할 수 있다.

①데이터 세트가 빠르게 증가하지만 예산의 제약을 받는 기업은 성능뿐만 아니라 용량과 비용의 균형을 맞춰야 한다. 또한 플래시 스토리지는 쓰기 작업이 증가하면 내구성이 떨어져 오류 수정과 성능 향상이나 가용성을 높이기 위해 컴퓨터 시스템이나 네트워크 리소스를 예상보다 더 많이 할당하는 오버프로비저닝에 추가 비용이 발생한다.

이에 대규모 데이터 세트나 장기 보존의 경우 영역 밀도가 증가하는 디스크 드라이브가 효율적이며, 하드 드라이브를 병렬로 활용하면 플래시에 비해 상대적으로 낮은 성능도 많은 부분 보완할 수 있다.

②하이브리드 스토리지 시스템은 다양한 미디어 유형의 강점을 단일 유닛에 원활하게 통합하고 최대한으로 활용할 수 있도록 세밀하게 조정된 소프트웨어 아키텍처를 사용해 시스템의 안정성과 성능을 높일 수 있다. 이러한 유연성으로 기업은 용량과 성능, 보안, 재해 복구 등 다양한 상황에 맞게 스토리지를 조절하고 최적화할 수 있다.

③전 세계 대부분의 데이터는 클라우드와 대규모 데이터센터에 저장돼 있으며, 작업 부하 중 극히 일부에만 상당한 성능이 필요하다는 파레토 법칙을 따르고 있어 대부분의 최신 작업 부하에는 플래시가 제공하는 성능상의 이점이 필요 없다.

AFA와 SSD는 고성능의 읽기 집약적인 작업에 매우 효율적이지만 하드 드라이브가 낮은 TCO로 이용하도록 제공하는 기능을 AFA로 비싸게 이용하는 것은 비용 효율적이지 않다. 또한 AFA가 하드 드라이브를 대체할 수 있다고 주장하는 근거가 될 수 없다.
[엄호식 기자(eomhs@boannews.com)]

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