플래시 메모리란? SSD와 HDD의 차이점을 설명합니다

요즘 기업들이 앞다투어 도입하는 플래시 스토리지. 미래 정보 시스템의 핵심이 될 플래시 스토리지를 이해하는 것은 향후 정보시스템에 큰 가치를 부여할 수 있습니다. 이를 위해서는 플래시 메모리와 SSD라는 키워드를 정리하고, 기존 HDD와의 차이점을 이해할 필요가 있습니다. 이번 기사에서는 '플래시 메모리란 무엇인가?에 대해서 알아보고, 플래시 스토리지의 놀라운 강점을 하나씩 살펴보겠습니다. 

플래시 메모리는 1987년 도시바에서 개발된 저장 매체로, 전기를 끊어도 데이터가 사라지지 않는 '비휘발성' 특징을 가진 반도체 메모리입니다. 

플래시 메모리의 종류는 크게 두 가지로 나뉩니다. 

SLC(Single Level Cell)와 MLC (Multi Level Cell) 입니다. SLC는 셀 하나당 기록할 수 있는 정보가 1비트이기 때문에 저장용량은 작지만, 데이터 판독이 쉽고 수명이 깁니다. MLC는 셀 하나당 기록할 수 있는 정보가 2비트 이상이기 때문에 효율적으로 많은 양의 정보를 기록할 수 있습니다. 

하지만 MLC는 셀이 노후되면 기록된 정보의 판독이 어려워지는 단점이 있습니다. 반면 SLC는 셀이 열화되어도 기록된 정보를 쉽게 판별할 수 있어 MLC보다 수명이 긴 편입니다. 

최근에는 가격과 성능의 균형을 맞춘 eMLC를 비롯한 MLC가 대세입니다. 특히 저비용과 고품질을 추구한 eMLC는 기업용 저장장치에 널리 채택되고 있습니다. 그러나 일반 MLC를 사용하더라도 웨어레벨링*과 같은 기술로 플래시 메모리의 수명을 연장할 수 있습니다. 

*웨어레벨링: 사용률이 높은 셀의 데이터를 사용률이 낮은 셀로 이동시켜 사용률을 균일화하여 SSD의 쓰기 수명을 연장하는 기술. 

SSD와 HDD, 둘 다 컴퓨터에 없어서는 안 될 저장 장치이지만, 그 내부 구조는 완전히 다릅니다. 

먼저 SSD (Solid State Drive) 는 플래시 메모리를 사용하여 구성된 저장 장치입니다. SSD는 각 셀에 기록된 정보를 읽고 쓰는 방식입니다. 반면 HDD (Hard Disk Drive) 는 내부에 회전하는 디스크 (플래터) 가 있어, 그 위에 정보를 기록하고 읽습니다. 마치 LP판에 바늘을 대고 음악을 듣는 것과 비슷하죠. 

PC 등에서 사용하는 일반 소비자용 제품 관점에서 SSD와 HDD의 차이를 가격, 용량, 속도, 안정성을 기준으로 비교하면 다음과 같습니다. 

개인용 PC를 선택하는 경우, '빠른 속도와 조용함'을 원한다면 SSD, '넉넉한 용량과 저렴한 가격'을 원한다면 HDD를 선택하는 경우가 많습니다. 

많은 스토리지 벤더들이 차세대 스토리지 환경을 SSD로 규정하고 기업에서 꼭 필요한 대용량화와 안정성에 집중하고 있습니다. 이에 따라 최근에는 GB당 단가가 HDD와 비슷한 수준까지 낮아져, GB당 가격이 HDD의 5배 이상에 달하는 소비자용 제품과는 확연히 다른 양상을 보이고 있습니다. 또한, 기업이 요구하는 안정성에 있어서도 각 사가 경쟁적으로 노력하여 기존 HDD와 동등하거나 그 이상의 안정성을 구현하고 있습니다. 

SSD와 HDD, 이제는 둘 다 널리 쓰이는 저장 장치입니다. 기업에서는 어떤 것을 도입해야 할까? 이런 고민도많을 것입니다. 

우선 SSD를 도입할 경우 다음과 같은 장점이 있습니다. 

1. 읽기/쓰기 속도가 훨씬 높기 때문에 빠른 데이터 활용이 가능하다. 
2. 뛰어난 내구성으로 HDD에 비해 파손이 적습니다. 
3. SSD 사용 시 소비전력이 낮습니다. 

특히 빠른 속도는 SSD의 가장 큰 매력입니다. 일반적으로 SSD의 동작 속도는 HDD의 몇 배에 달한다고 알려져 있습니다. 예를 들어 기존에 HDD에서 5~6시간 걸리던 작업을 SSD를 이용하면 1시간으로 단축할 수 있습니다. 

HDD는 원반 모양의 하드디스크와 이를 읽고 쓰는 구동부가 존재합니다. 데이터 처리 속도가 빨라지면 업무 효율성이 높아지고, 결과적으로 기업의 생산성 향상에도 기여할 수 있습니다만, 한번 고장 나면 데이터가 사라지는 경우가 많아 복구가 어렵습니다. 

반면 SSD는 전자회로로만 구성되어 있어 구동 부품이 내장되어 있지 않습니다. 따라서 진동에 강하고 고장이 잘 나지 않으며, 고장이 나더라도 데이터 복구의 가능성이 높기 때문에 데이터 보호에 강점이 있습니다. 

SSD의 낮은 전력 소비는 또 하나의 큰 장점입니다. 높은 집적도 덕분에 같은 용량의 HDD보다 크기가 훨씬 작아 공간 절약 효과가 뛰어납니다. 게다가 구동 부품이 없어 전력 소모도 적고, 빠른 읽기/쓰기 속도 덕분에 작업 시간이 줄어들면서 동시에 전력 소비량도 함께 감소합니다. 

그렇다면 이러한 SSD의 장점을 고려할 때, SSD와 HDD 중 어떤 것을 도입하는 것이 좋을까요? 

앞으로의 스토리지 벤더와 시장 상황을 고려할 때, SSD 도입을 가장 먼저 고려해야 할 것입니다. 앞서 언급했듯이 SSD는 HDD에 없는 큰 장점을 가지고 있습니다. 

기업용 스토리지 영역에서는 저가화가 진행되어 HDD와 견줄 수 있는 수준의 가격대까지 안정화되어 있습니다. 

즉, 이제는 단순히 '성능' 때문에 SSD를 선택하는 시대가 아닌, HDD와 비슷한 수준의 가격으로 플래시 스토리지를 선택할 수 있게 된 것입니다. 이는 처리 속도가 빨라지는 직접적인 효과와 함께, 설치 공간과 전력 소비, 데이터센터 비용을 절감할 수 있는 압도적인 이점이 있습니다. 

기업의 목적과 상황에 맞는 스토리지 선택은 성공을 위한 중요한 열쇠입니다. 기능이나 성능도 천차만별이기 때문에자사의 요구에 꼭 맞는 플래시 스토리지 제품인지 파악한 후 도입을 고려해야 합니다. 

SSD가 대세라고 해서 무조건 SSD만 고집할 필요는 없습니다. 대용량 데이터를 저렴하게 저장해야 하는 경우라면 HDD 기반의 오브젝트 스토리지가 더 효과적일 수 있습니다. 

각각의 장단점을 파악한 후 최적의 스토리지 환경을 구축하는 게 중요합니다. 

기업에서 플래시 스토리지를 도입할 때, 빠른 속도에만 현혹되어 성급하게 결정하면 곤란한 상황에 처할 수 있습니다.

예를 들어, 올플래시 스토리지를 도입한다고 가정해보겠습니다. '올플래시 스토리지'는 쉽게 설명하면 플래시 메모리를 사용한 저장매체인 SSD를 연결해 플래시 메모리로만 구성된 스토리지 환경입니다.

제품에 따라서는 용량이 부족할 경우 시스템을 정지하고 확장할 수 없는 제품도 존재합니다. 또한 데이터 절감 기술이 탑재되지 않아 생각보다 용량을 많이 소비하는 제품도 적지 않습니다.

기존 HDD와의 연계도 중요합니다. 대부분의 기업은 HDD와 SSD를 함께 사용하므로, 두 저장 장치 사이에서 데이터를 유연하게 이동하고 관리할 수 있는 기술이 필요합니다. 예를 들어, VDI 환경에서는 빠른 속도가 필요한 가상 데스크톱은 SSD에, 용량이 큰 사용자 데이터는 HDD에 저장하는 등 효율적인 배치가 중요합니다. 또한, SSD의 데이터를 HDD로 백업하거나 복제하고 싶은 경우도 있을 것입니다. 이러한 유연성과 관리성은 기업에서 매우 중요한 요소입니다.

넷앱이 제공하는 올플래시 스토리지에 대한 자세한 내용은 다음 데이터시트에서 볼 수 있습니다.: www.netapp.com/ko/data-storage/

불과 몇 년 전만 해도 스토리지 시장은 HDD가 독점하고 있었습니다. 플래시 스토리지가 처음 등장했을 때는 '빠르지만 비싸다'는 이미지가 강했지만, 현재는 저가화, 고기능화가 진행되면서 기업의 주요 선택지로주목받고 있습니다. 

플래시 스토리지를 통해 더욱 빠르고 안정적인 스토리지 환경을 구축하는 것은기업의 미래 경쟁력을 높이는 데 분명 큰 도움이 될 것입니다. 

본 블로그는 2023년 8월까지 공개된 스토리지 관련 정보를 바탕으로 작성되었습니다.