‘존 스토리지’는 데이터센터나 엔터프라이즈의 대용량 스토리지를 보다 효율적으로 운영할 수 있도록 하는 차세대 스토리지 기술이다.

두 회사는 이번 협력을 통해 차세대 엔터프라이즈 스토리지 기술로 주목받는 ‘존 스토리지’ 기술 표준화를 본격적으로 추진하기로 했다.

또, 두 회사는 ‘존 스토리지’ 기술의 저변 확대, 제품 모델 표준화, 제품용 소프트웨어 개발, 제품 프로모션 등 다양한 오픈커뮤니티에서의 협업을 추진해 나갈 계획이다.

삼성전자와 웨스턴디지털은 지난해 12월 발족한 SNIA 산하 ‘존 스토리지 기술 워크그룹 (Zoned Storage Technical Work Group)’의 초대 멤버로 참여해 ‘존 스토리지’ 기술 개발을 이끌고 있다.
※ SNIA(Storage Networking Industry Association): 스토리지 관련 비영리 표준화 단체로 1997년 12월에 설립되어 110여개 회원사로 구성

‘존 스토리지’ 기술은 엔터프라이즈 기업들의 총 소유 비용(TCO: Total Cost of Ownership) 절감과 더불어 서비스 품질(QoS: Quality of Service)도 향상시킬 수 있다.

삼성전자와 웨스턴디지털은 ‘존 스토리지’ 기술 생태계 확장을 위해 메모리 솔루션 제품의 체험과 개발을 지원하는 데모랩 서비스를 각각 운영하고, 양사간 제품 평가를 진행할 예정이다.

삼성전자는 ZNS(Zoned Namespace) SSD를 적용한 서버 시스템을 평가할 수 있는 삼성 메모리 리서치 클라우드(Samsung Memory Research Cloud)를 올 하반기에 고객사와 파트너사에게 오픈할 계획이다.

한편, 삼성전자는 지난해 6월 업계 최초로 ‘존 스토리지’ 기술을 이용한 ZNS SSD를 개발했다.

삼성전자 메모리사업부 전략마케팅실 한진만 부사장은 “이번 웨스턴디지털과의 ‘존 스토리지’ 기술 협력으로 하드웨어뿐 아니라 소프트웨어 생태계까지 기술 표준화와 함께 안정적인 에코시스템을 제공하게 됐다”며 “이번 협력을 통해 업계내 다양한 파트너까지 협력을 유도하여 메모리 시장 확대와 새로운 고객가치를 창출할 수 있을 것으로 기대된다”고 말했다.

웨스턴디지털 플래시 비즈니스 부문 롭 소더버리(Rob Soderbery) 수석 부사장 겸 실장은 “스토리지는 개인과 기업이 데이터를 소비하고 사용하는 방식의 근간으로 오늘날과 미래의 기술적 아이디어를 실현시키기 위해서는 새로운 표준과 아키텍처 도입이 필요하므로 이를 위해서 업계가 함께 혁신하고 협력해야 한다”며 “‘존 스토리지’ 기술의 생태계 확대를 위해 삼성전자와 공동 이니셔티브에 참여하게 되어 기쁘다”고 말했다.

▲삼성전자 ZNS SSD

▲웨스턴디지털 ZNS SSD (ZN540)

▲‘존 스토리지(Zoned Storage)’ 인포그래픽

ZNS는 SSD 전체 저장 공간을 작고 일정한 용량의 구역(Zone)으로 나누고 용도와 사용 주기가 같은 데이터를 동일한 구역에 저장해 SSD를 효율적으로 활용할 수 있게 하는 차세대 기술이다.

일반적인 SSD는 내부 저장 공간을 나누지 않고 여러 개의 소프트웨어에서 생성되는 데이터를 임의로 저장한다. 또한 데이터 쓰기와 지우기의 단위가 다르고 덮어쓰기가 불가한 낸드플래시의 특성 때문에 SSD를 사용하다 보면 유효한 데이터와 불필요한 가비지(Garbage) 영역이 혼재되어 SSD의 저장 공간을 효율적으로 사용하기 어렵게 된다.

따라서 기존 SSD는 이를 해결하기 위해 유효한 데이터를 다른 공간으로 옮겨 쓰고, 가비지 영역만 남은 부분은 지워서 저장공간을 확보하는 ‘가비지 컬렉션(Garbage Collection)’ 작업이 필요하고 이 과정에서 추가적인 읽기/쓰기가 발생한다.

반면, ZNS SSD는 용도와 사용주기가 동일한 데이터를 각자 정해진 구역(Zone)에 순차적으로 저장하고, 구역(Zone) 단위로 지우기 때문에 ‘가비지 컬렉션’으로 인한 추가 읽기/쓰기가 발생하지 않아 쓰기 횟수에 영향을 받는 기존 SSD의 수명을 최대 3~4배 가량 증가시킬 수 있다.

또한, 일반적인 SSD는 낸드 칩의 성능 향상과 효율적인 관리를 위해 전체 용량의 일정 부분을 OP(Over-Provisioning) 영역으로 할당해 두는데, ZNS SSD에서는 별도의 OP 영역을 할당할 필요가 없어 SSD를 최대 용량으로 활용할 수 있다.

삼성전자가 이번에 출시한 ZNS SSD PM1731a는 6세대 V낸드 기반의 4TB, 2TB 용량 2.5인치 제품으로 출시됐다.

ZNS SSD PM1731a는 ZNS 기능 외에도 듀얼 포트를 지원해, 사용 중 한 포트에 에러가 발생하더라도 다른 포트를 활용하여 안정적으로 스토리지 서버를 운영할 수 있게 최적화 됐다.

ZNS SSD는 인공지능(AI), 빅데이터, 사물인터넷(IoT) 등의 확산에 따라 폭증하는 데이터를 보다 효율적으로 관리할 수 있는 솔루션으로 주목받고 있다.

또한 늘어난 SSD 수명을 통해 SSD 교체주기를 늘릴 수 있어 엔터프라이즈 서버 시스템의 효율적인 운영과 최근 화두가 되고 있는 ESG 측면에서도 긍정적 효과가 기대된다.

삼성전자는 ZNS SSD 저변 확대를 위해 다양한 오픈소스 프로젝트 활동으로 ZNS 기술의 에코시스템 형성에 기여하고 있다.

삼성전자는 오픈소스 프로젝트 ‘xNVMe’를 통해 개발자들이 다양한 사용환경에서 SSD를 최적의 성능으로 구현할 수 있도록 지원하고 있으며, 이번에 ZNS 기술도 추가해 개발자들이 보다 쉽게 ZNS 기술에 접근할 수 있도록 했다.

또한, 삼성전자는 인텔의 SPDK(Storage Performance Development Kit)^[2]를 사용하는 고객이 ZNS를 활용할 수 있도록 지원하고 있다.

삼성전자 메모리사업부 솔루션개발실 조상연 전무는 “삼성전자는 차별화된 서버용 SSD 기술을 적극 개발해 SSD의 신뢰성과 수명 향상에 기여하고 있다”며, “향후 QLC(4bit)^[3] 낸드 기반 SSD에 ZNS를 접목시키는 등 엔터프라이즈 시스템이 요구하는 최첨단 기술과 용량을 만족시키는 차세대 메모리 솔루션을 제공해 나갈 것”이라고 밝혔다.

삼성전자는 하반기부터 ZNS SSD PM1731a를 본격 양산하여 지속 성장하는 엔터프라이즈 서버 시장에서 차별화된 스토리지 솔루션을 제공하며 고객들과의 협력을 이어 나갈 계획이다.

▲ 삼성전자, ‘ZNS SSD’

▲ ZNS SSD 관련 인포그래픽