DRAM-SSD 와 NAND Flash-SSD

SSD 는 크게 DRAM 방식과 NAND Flash 방식 이 두가지로 나누어 볼 수 있다.

이제는 두가지 방식 모두 국내에서 조달되기 때문에 굳이 해외 제품을 살펴볼 필요가 없다. 기술계에 종사하는 사람으로서 이처럼 뿌듯한 경우는 드물다. 

DRAM-SSD :

아래 그림은 국내회사가 개발한  DRAM-SSD 이다. 상식적인 규모의 범위를 넘어서 대규모로 구성되어 있는 것이 특징이다. 특히 별도의 Real-time 백업용으로 HDD 를 사용하는것이 특징이다.  데이터베이스용 서버용도로 이것보다 더 좋은 장비가 있을까? DRAM 의 빠른 처리 속도에 의한 초고속 데이터 전송기능은 단연 DRAM-SSD 의 장점이다.

그림 1) DRAM-SSD 의 내부 사진

그러나, 이 제품의 가격은 일반 컴퓨터 사용자가 사용하기에는 불가능에 가깝다. 또한 정전등의 영향에 의해 자유로울 수 없기 때문에 HDD 백업기능을 내장한 제품들이 여럿 보인다.

NAND Flash-SSD (이하 Flash-SSD) :

아래 사진은 (주)팍스디스크 에서 개발한 제품중 2.5인치형 제품의 사진이다. 크기는 DRAM-SSD 와 비교가 안될 정도로 작고 컨트롤러와 NAND Flash 가 보인다

실제로는 대단히 복잡한 제품이나, 반도체 기술의 발전의 계가로 인해 크기가 대폭 축소되고 집적화 된 것이 특징이다. 소비전력은 당연 HDD 에 비해 대폭 낮아진 것도 디지털 유목민들에게는 희소식이 될 수 있을 것 이다.  당연, 성능은 DRAM-SSD 에 비해 약간 떨어지지만, HDD 에 비해서는 필적할 만한 성능을 보인다. Read 성능은 HDD 를 훨씬 능가하고 있다. 이 때문에 모두가 기대하고 있는 PC 부팅 속도를 더욱 빠르게 하는데 일조할 것 이다.  가격에 대해서도 일반 컴퓨터 사용자들이 구입할 수 있는 사정권 안으로 들어왔다.

앞서 언급한 것 처럼 플래시 카드와 비교했을 때, 수명을 얼마나 길게 늘이느냐가 핵심 기술이다. 

그림 2) PaxDisk 2.5인치 Flash-SSD의 내부사진

수명을 늘이기 위해서는 다양한 방법을 사용한다. ECC (Error Correction Code :오류정정부호), 나이테관리(Wear Leveling), Bad Block Management 등을 통해서 그 수명을 보통 100만회~200회까지 늘릴 수 있다. 하지만, 이정도의 수명으로는 PC 에서 HDD 를 대체하는것은 쉽지않다. 왜냐하면, PC 는 쉬지않고 파일시스템의 접근기록을 남기기 때문이다(NTFS).
  팍스디스크는 더 높은 정도의 수명을 보장하기 위해 독자적이고 특별한 펌웨어 기술 즉, PaxFTL을 개발하였다.

  아래 그림은 팍스디스크의 PaxFTL(플래시메모리변환계층) 의 성능으로 NTFS (Windows XP 의 파일시스템) 에서 수십에서 수백개의 각종 파일을 Write 하였을 때, 소거횟수를 측정한 표이다.
청색은 이론적으로 가장 최적한 사이클을 표시한다. (길이가 짧을수록 좋다.)
붉은색은 기존의 FTL 로 특히 다수개의 1MByte 파일에는 최악의 사이클을 보여준다. 이에 반해서 연두색의 PaxFTL 은 이론적인 사이클에 근사함을 보여주고 있다.
NTFS 에서는 특히 Flash SSD 에 취약하다는 게 업계의 일반적인 정설이지만, 팍스디스크는 FAT32 는 물론, NTFS 에서도 최적의 수명을 보여주고 있다.
 
즉, 기존 FTL 에 비해 비약적인 수명을 감소시키는 효과를 보여준다. 
이러한 PaxFTL 의 알고리즘 기술은 세계 최고수준을 자랑하고 있다.  
Windows XP 나 Windows Vista 와 같은 OS 환경은 다분히 멀티태스킹 OS 이다. 기존의 "무늬만 SSD"인 제품들은 이런 OS 환경에 적응하기 어렵다.  또한, 수명관리가 제대로 되지 않아 사용자에게 치명적인 결함을 안겨줄 수 있다. 
  PaxDisk 의 SSD 용 핵심 알고리즘인 PaxFTL 은 우리손으로 만든 최상의 FTL 임을 자부한다.
  일부 업계에서는 하루평균 사용량을 기준으로 수십년~수백년의 사용을 보장한다라는 문구를 제시하지만, 이는 NAND Flash 의 특성을 모르는 무지의 산물이다. NAND Flash 는 자연열화에 의해 약 10년정도가 지나게 되면 셀의 특성이 악화되어 데이터의 손실이 발생할 수 있게 된다. 이 때문에 SSD 의 최대 수명은 약 10년으로 보는것이 일반적인 견해이다. 문제는 10년내에서 최대한 데이터의 안정성을 보장하는데 그 핵심 기술이 존재한다. 팍스디스크 SSD 제품은 10년내에서 사용되는 동안 약 500만회의 Erase Cycle 을 사용할 수 있다. 물론, 그 이상 사용하는데 따르는 데이터의 신뢰성 보장을 위해 업계 최대의 32bit ECC(오류정정회로) 를 채용하고 있다.

그림 3) PaxDisk PaxFTL 의 수명