2022년 12월, 저는 eWeekChat 행사에 참여해 2023년 전망을 이야기했습니다. 제가 예측한 것 중 한 가지는 2023년에는 새로운 플래시 용량이 새로운 HDD 용량과 (비용의 측면에서) 대단히 근접해질 것이라는 것이었습니다. 이제 2023년에 접어든지 꽤 되었으니 그러한 전망을 뒷받침하는 몇 가지 이유를 설명하고, 퓨어스토리지는 왜 디스크와 플래시의 총소유비용(TCO) 차이가 많은 사람들이 생각하는 것보다 크지 않다고 확신하는지 설명해드리는 것이 좋을 것 같다는 생각을 했습니다.
먼저, 플래시가 성능이나 레이턴시에 민감한 모든 워크로드를 위한 확실한 선택이 된지는 꽤 되었다는 점을 짚고 넘어가겠습니다. 사실, 2023년의 데이터센터에서 ‘성능 디스크’라는 개념은 모순입니다. 엔터프라이즈 스토리지 분야에 진입한 이후, 플래시 메모리는 위에서부터 하나씩 하드 디스크의 티어를 무너뜨려 왔습니다. 이제 시장 점유율에서 디스크 드라이브가 플래시를 앞서가는 유일한 티어는 용량에 초점을 맞춘 니어라인 드라이브뿐입니다. 니어라인은 온라인 데이터 스토리지의 최하위 티어지만, 막대한 데이터가 저장되며 매년 출고되는 하드 드라이브 용량의 대부분(70% 이상)을 차지합니다. 오늘 살펴볼 티어도 바로 여기입니다.
“지난 15년 동안 티어가 하나씩 무너져 이제 한 티어만 남았습니다. 디스크를 사용해야 하는 이유는 비용 한 가지뿐입니다. 비용 격차가 사라지면 마지막 남은 티어도 무너질 것입니다.” – 피트 커크패트릭(Pete Kirkpatrick), 퓨어스토리지 하드웨어 엔지니어링 부사장
비트당 NAND 가격은 니어라인 하드 드라이브보다 훨씬 빠른 속도로 계속 하락하고 있습니다. 여기에 전력, 공간 및 냉각 비용 절감, 더 높은 성능(곧 설명드릴 성능에 따른 비용 영향), 그리고 더 나은 안정성까지 모든 요소를 고려하면, 곧 하드 드라이브는 덜 비용 효율적인 선택이 될 것입니다. 그 이유를 알아보기 위해 각 비용 요소를 자세히 살펴보겠습니다.
소매가 기준, 플래시는 주황색, HDD는 녹색. 출처: https://jcmit.net/diskprice.htm
매체 비용
1차 주문 비용은 항상 매체 그 자체입니다. 아직은 하드 드라이브의 비트당 비용이 가장 집적도가 높은 플래시보다 낮지만, 2023년에 주목해야 할 몇 가지 주요 트렌드가 있습니다.
첫째, 모든 주요 티어 1 플래시 제조업체들에서 집적도가 크게 늘었습니다. 일부는 레이어가 200개 이상인 3D NAND를 생산하고 있습니다. 이러한 집적도 증가는 비용 효율성뿐만 아니라 전력과 공간 절약 효과도 높습니다.
둘째, 애널리스트들의 예측이 맞다면 전반적인 NAND 가격은 2022년 말에 시작된 하락세를 2023년에도 이어갈 전망입니다. 작년 2월에 가격을 상승시킨 요인이 된 플래시 제조 오염 사고(영문자료)가 없었다면 2022년에 가격이 더 낮아졌을 것입니다. 이 사고로 인해 하락세가 주춤했지만, 이제 가격은 다시 빠른 속도로 하락하고 있습니다. 일부에서는 다른 경제 역풍 요소들과 결합되어 2023년에 NAND의 비트당 비용이 한층 더 낮아질 것으로 예측(영문자료)하고 있습니다.
마지막으로, 2023년에는 체감하기 어렵겠지만, 펜타-레벨 셀(PLC) 기술이 2년 전 처음 나왔고, 첫 번째 PLC 드라이브가 작년 8월 플래시 메모리 서밋(Flash Memory Summit)에서 소개되었습니다. 셀당 4비트에서 5비트로 이동하면 집적도가 25% 향상되어, 비용 대비 효율성이 뚜렷하게 증가합니다. 2019년 퓨어스토리지는 QLC 기반 엔터프라이즈 스토리지 어레이 플래시어레이//C(FlashArray//C)를 출시했으며, 현재 플래시블레이드//S(FlashBlade//S)를 제공하고 있습니다. 퓨어스토리지의 다이렉트플래시(DirectFlash) 기술은 새로운 NAND 기술을 효율적으로 도입하여 상용 SSD보다 더 적은 구성 요소(예: DRAM)로 더 많은 플래시 용량이 탑재된 더 큰 드라이브를 구축할 수 있도록 해줍니다.
에너지 비용
2021년 기준 데이터센터 인프라는 전 세계 에너지 소비의 1% 이상을 차지(영문자료)하며, 그 점유율은 계속 증가하고 있습니다. 에너지 비용이 상승하면서 정보 기술의 에너지 소비는 환경적 관점에서는 물론 경제적인 관점에서도 중요한 문제로 자리잡았습니다.
이는 총소유비용을 고려할 때2023년 이후 에너지 소비의 역할이 훨씬 커질 것이고 전력 효율이 높은 인프라는 경쟁에서 훨씬 더 큰 경제적 이점을 갖게 될 것이라는 의미입니다. 플래시의 집적도가 지속적으로 상승함에 따라 하드 드라이브를 능가하는 전력 효율성으로 유효 비용을 낮추는 데 기여할 것입니다.
2022년, 퓨어스토리지는 자사의 시스템을 경쟁력 있는 올플래시 대안들과 비교한 첫 ESG 보고서를 발표했습니다. 이 보고서는 퓨어스토리지의 시스템이 최대 84% 적은 에너지를 사용한다는 사실을 보여주었습니다. 퓨어스토리지의 에너지 효율성은 향후 퓨어스토리지 제품이 디스크보다 낮은 TCO를 달성하는 데 주요한 역할을 할 것입니다.
더 높은 성능
비용과 관련해 성능을 이야기한다는 것이 어찌 보면 직관에 반할 수도 있지만, 이는 데이터 스토리지 플랫폼의 비용 효율성에 큰 영향을 미칩니다. 크게 두 가지 측면에서 디스크 대비 플래시가 제공하는 성능 이점이 비용 이점이 될 수 있습니다.
첫째, 디스크 성능은 여전히 매우 낮기 때문에, 성능 요구사항이 그렇게 크지 않은 워크로드에서도 용량이 부족해지는 경우가 대부분입니다. 회전식 드라이브가 20TB를 수용해도 시스템 성능이 최대치에 달하면 드라이브 용량이 16TB로 떨어져 비트당 비용이 효과적이지 않게 됩니다. 플래시는 이런 문제가 없습니다. 하드 드라이브와 달리 드라이브가 가득 차도 읽기 성능이 예측 가능하기 때문입니다.
둘째, 복구력에 중점을 두는 모든 스토리지 환경에는 일종의 이중화 전략이 구축되어 있습니다. RAID 같은 수학적 공식을 사용해 데이터의 복사본 여러 개를 저장하거나 삭제 코딩으로 패리티 데이터를 저장하는 경우도 있고, 두 가지 방법을 모두 사용하여 장애 발생 시 예비 용량을 유지하기도 합니다. 이러한 요구사항은 완벽한 안정성이란 불가능하며, 다른 장애가 발생하기 전에 시스템이 가능한 한 빨리 자동으로 복원되어야 한다는 통계적 현실에 기반해 결정됩니다.
장치 한 대의 성능이 시스템에 구축해야 하는 중복성을 결정하는 데 사용되는 방정식의 변수가 된다는 의미입니다. 수년 전, 하드 드라이브의 규모가 커지면서 (여전히 속도는 느리지만) 드라이브가 고장나면 재구축하는 데 시간이 너무 오래 걸려, 계산에 기반해 더블 패리티 전략을 도입해야 하는 상황에 도달했습니다. 이제는 트리플 패리티 이상이 되었습니다. 플래시 장치는 재구축 시간이 빨라서 복원에 전용해야 할 비트가 더 적습니다. 더 비용 효율적이라는 의미입니다. 퓨어스토리지 시스템은 이러한 모든 측면을 고려해 넣은 강력한 자동 복원성 튜닝을 제공하기 때문에 사용자가 어떤 RAID 레벨을 설정해야 할지 고난위도의 수학 공식을 사용해 결정할 필요가 없습니다.
그리고 마지막 구성 요소를 고려하면 혜택은 한층 더 커집니다.
더 나은 안정성
퓨어스토리지의 데이터에 따르면 퓨어스토리지 시스템의 연간 고장률(AFR)은 회전식 디스크에 대한 업계 벤치마크나 업계 SSD 평균보다 훨씬 낮습니다. 그 이유는 제가 작성한 게시물(영문자료)을 확인해 보시기 바랍니다. 드라이브가 더 안정적이면 앞에서 언급한 복원력도 더 안정적이 됩니다.
이 외에도, 더 안정적인 장치는 교체의 필요성이 줄어들어 결국 비용이 줄어듭니다. 교체를 하려면 비용이 들기 때문입니다. 지원 계약을 맺은 대부분의 고객들은 비용을 직접적으로 느끼지는 않지만, 불안정성으로 인한 비용은 지원 계약 비용에 포함되어 있습니다. 기존 스토리지 공급업체들의 지원 비용이 4년, 5년 후 급증하는 이유입니다. 그리고 이 즈음 회전식 디스크의 안정성도 급락하기 시작합니다.
퓨어스토리지의 변동 없는 동일한 요율(‘Flat & Fair’) 유지보수 및 지원 프로그램이 가능한 이유 중 하나입니다. 플래시 드라이브는 안정성이 높고 수명이 길기 때문에 업그레이드를 유도하기 위해 엄청난 유지 관리 비용을 고객에게 부담시키지 않습니다. 6년 전에 에버그린(Evergreen) 서브스크립션 프로그램을 통해 구매한 퓨어스토리지 어레이 중 97%가 현재까지 사용되고 있는 이유도 바로 이 때문입니다.
모든 측면에서 더 나은 플래시
요약하자면, 회전 드라이브를 구매하는 이유는 더 낫기 때문이 아니라 더 저렴하기 때문입니다. 거의 모든 측면에서 플래시 메모리는 회전식 자기 스토리지보다 우수하며 플래시의 경쟁력은 계속 향상되고 있습니다. 플래시가 디스크 보다 비용 측면에서 아직 약간 앞서긴 하지만, 격차는 점점 줄어들고 있으며, 퓨어스토리지가 그 길을 선도하고 있습니다. 역사상 가장 야심 찬 비용 교차점(영문자료)이 아닐지는 모르지만, 데이터센터, IT 업계, 그리고 전 세계가 큰 영향을 받을 것은 확실합니다.
