플래시 스토리지 혁신의 초기에 하이브리드 스토리지 기술의 선두주자였던 한 기업에서 마케팅 담당으로 일했던 적이 있습니다. 하이브리드 스토리지는 저렴한 고용량의 하드디스크와 플래시가 엔터프라이즈급 성능 구현이 가능할 정도로만 적당히 조합되어 있는 시스템이었습니다. 매우 흥미로운 시기였습니다. 특히, 올플래시 어레이에서 비경제적인 스토리지 요건을 지닌 고용량 워크로드의 경우에 하이브리드가 좋은 절충안으로 인식되며 그 시장이 급속히 성장했습니다.

하지만 이러한 시기는 이제 막이 내렸습니다. 퓨어스토리지가 비용 효율적인 QLC 플래시 칩을 사용하는 플래시어레이//C(FlashArray//C) 시스템을 출시하며 이제 하드디스크 드라이브와 비슷하거나 더 낮은 테라바이트당 비용으로 엔터프라이즈 스토리지의 근본적인 장벽을 허무는 고용량의 플래시어레이를 제공하고 있습니다.

스토리지 업계 애널리스트들은 대부분의 워크로드를 지원하는 디스크에 비하여 플래시 스토리지의 총소유비용(TCO)이 더 낮다는 것에 동의하고 있습니다. 그럼에도 불구하고 지금까지는 테라바이트당 비용으로 보았을 때 플래시의 도입 비용이 더 높았습니다. 하지만 기술 혁신은 멈추지 않았으며, 결국 새로운 세대의 플래시 칩은 솔리드 스테이트 스토리지 경제를 뒤흔들고 있습니다.

Comparison graph showing QLC offers a lower total cost of ownership than disk
그림 1: QLC는 다른 종류의 플래시보다 저렴하다는 장점이 있지만, 내구성과 성능이 비교적 낮습니다. 가격-성능 스펙트럼에서 정반대에 있는 스토리지 클래스 메모리(SCM)는 DRAM만큼 빠르지만, 이러한 속도에 따르는 비용은 매우 높습니다.

왜 QLC인가?

결국 중요한 것은 플래시 칩의 작은 각각의 셀 안에 얼마나 많은 비트의 데이터가 저장되느냐 입니다. 대부분의 엔터프라이즈 플래시 어레이는 현재 각 셀에 3비트가 저장되는 트리플 레벨 셀(TLC)을 사용합니다. 눈치채셨겠지만 새로운 세대의 쿼드 레벨 셀(QLC)은 셀 하나당 4비트를 저장합니다.

따라서, TLC 플래시보다 QLC 플래시를 생산하는 것이 더 경제적인 듯 보이죠. 매우 그럴듯한 말이지만, 여기에는 두가지 큰 문제가 있습니다.

  • QLC 플래시는 내구성이 훨씬 낮고, 일반적으로 프로그램/이레이즈 주기가 1,000을 넘지 못합니다. TLC 플래시 내구성의 십 분의 일 수준입니다.
  • QLC 플래시는 TLC에 비하여 비교적 성능이 떨어지며, 레이턴시는 더 높고 처리량은 더 적습니다.

이러한 기술적인 문제들 때문에 시장에는 QLC 기반 스토리지 어레이가 거의 출시되지 않았습니다. 그리고 이러한 어레이가 엔터프라이즈급 성능을 만족할 수 있는 유일한 방법은 가용 스토리지의 양을 축소하는 과도한 프로비저닝, 혹은 상당한 비용을 수반하는 영구적인 메모리 티어 추가입니다.

QLC와 플래시어레이//C

그렇다면 퓨어스토리지의 차별점은 무엇일까요? 결정적인 차이점은 하드웨어 및 소프트웨어 엔지니어가 퓨어스토리지의 특별한 수직 통합 아키텍처를 기반으로 플래시어레이//C에서 QLC를 지원하도록 구축했다는 것입니다. 퓨어스토리지는 다른 스토리지 벤더처럼 플래시 SSD 모듈을 사용하지 않고 전매특허 다이렉트플래시(DirectFlash®) 모듈(영문자료)을 사용하며, 이는 레이턴시를 줄이고 처리량을 높이는 NVMe를 통해 플래시어레이(FlashArray™)에 직접 로우(raw) 플래시를 연결합니다. 플래시 컨트롤러나 플래시 변환 레이어(FTL)를 사용하는 기존의 SSD와 달리 다이렉트플래시는 주로 로우 플래시입니다. 이 때 플래시 변환은 소프트웨어에서 이뤄집니다.

이러한 아키텍처는 퓨리티(Purity) 운영 환경이 데이터를 매우 정확하게 스케줄링하고 스토리지 미디어에 배치할 수 있도록 하여 다른 벤더들에게는 제약 사항이었던 기술적인 문제를 극복했습니다.

예를 들어, 플래시 스토리지의 일반적인 문제는 “쓰기 증폭“입니다. 시스템은 유저 데이터 쓰기 뿐만 아니라 메타데이터, 혹은 주기적인 유지보수를 위한 추가적인 쓰기 또한 수행하기 때문에 드라이브의 수명이 단축됩니다.  퓨리티는 SSD 모듈 전체를 다루는 대신 셀 수준에서 데이터를 통제하여 쓰기 증폭을 크게 낮추고 드라이브 수명을 극대화합니다.

QLC 옵션 비교 및 활용 사례

QLC 기반 플래시어레이//C를 최신 하드드라이브와 비교하면 도입 비용은 비슷합니다. 하지만 총 소유비용을 비교하면 플래시어레이//C가 명백한 승자입니다. 그 이유는 TCO 계산에 랙 공간, 전력, 냉각, 인력 배치 및 운영, 교체 및 수리가 포함되기 때문입니다. 올플래시 스토리지는 낡은 스피닝 디스크보다 높은 데이터 집적도와 낮은 전력 소모, 그리고 높은 안정성 등으로 인해 비용이 절감됩니다.

더 흥미로운 사실이 있습니다. 우선 퓨리티는 그 어느 하이브리드보다 높은 수준의 데이터 서비스를 제공합니다. 많은 데이터를 가지고 있다는 것은 멋진 일이지만, 이러한 데이터로부터 가치를 얻는 프로세스를 자동화하고 간소화하는 인공지능(AI) 기반의 스토리지 OS를 소유한다는 것이 더욱 중요합니다.

또한 킬러 앱/워크로드 통합이 있습니다. 과거에는 비즈니스 크리티컬한 것을 “티어 1“ 앱으로, 그리고 그 외의 모든 것을 “티어 2“로 단순하게 구분했습니다. 하지만 오늘날 고도로 자동화된 수많은 데이터센터들은 별다른 수동 개입 없이 수천 건의 워크로드를 운영하며, 모든 유저가 작업에 적정한 레이턴시와 처리량을 경험할 수 있도록 정책 기반 QoS 도구를 사용합니다.

뿐만 아니라 일부 워크로드는 낮은 레이턴시와 높은 처리량을 위한 다양한 요건을 가지며, 성능에 민감합니다. 한편, 다른 제품은 매우 큰 데이터 세트를 필요로 하며, 용량 집약적입니다.  퓨어스토리지는 중견기업 및 대규모 엔터프라이즈가 워크로드를 단일 스토리지 플랫폼에 통합할 수 있도록 하여 뛰어난 비즈니스 가치를 제공합니다.

최적화된 용량의 플래시어레이//C를 이상적으로 활용한 사례에는 개발/테스트, 현대적 데이터 보호 및 재해 복구가 포함됩니다. 효율적인 스냅샷과 클로닝, 하이브리드 어레이보다 뛰어난 고용량 스토리지의 경제성, 유연한 RPO/RTO 옵션 등 엔터프라이즈 올플래시는 엔터프라이즈 데이터센터에서 필요한 모든 것을 충족시킵니다.

플래시어레이//X(FlashArray//X)는 성능 집약적인 워크로드가 요구하는 높은 성능을 모두 제공하며, 플래시어레이//C는 사실상 제한 없는 스토리지 용량을 제공합니다. 그리고 퓨리티를 통하여 이 둘 모두를 단일 창에서 통제할 수 있기 때문에, IT 부서는 주기적인 스토리지 관리보다는 혁신에 집중할 수 있습니다.

만약 옛 동료 중에 아직도 하이브리드 어레이 마케팅 업무를 하는 사람이 있다면, 이제 포기하고 앞으로 나아가라고 말해주고 싶습니다. 하이브리드의 시대는 이제 정말 끝이 보이고 있으며, 올플래시 데이터센터의 시대가 도래했기 때문입니다.

새로운 QLC 기반 플래시어레이//C 함께 더욱 높은 가성비를 경험하고, 데이터센터로부터 많은 가치를 얻으세요.