하드디스크 드라이브(이하 HDD)는 오랜 시간 많은 발전을 이룩했다. 1950년도 처음 등장했던 HDD는 5MB였지 지금은 20TB 용량을 갖춘 모델이 출시되고 있다. 이는 4,000,000배 늘어난 용량이다. 26년에는 50TB+ 이상의 용량을 가진 모델이 선보일 예정이다.

하지만 일반 소비자들에게 고용량 HDD의 활용성은 다소 부족하게 느껴진다. SSD 대비 낮은 읽기·쓰기 성능은 물론이거니와 통상 10TB+ 이상의 용량을 필요로 하는 경우는 드물기 때문이다. 하지만 엔터프라이즈 즉, B2B 기업용 시장은 이야기가 조금 다르다.

IDC 데이터 기준 2022년은 총 80ZB 데이터 생성으로 19년도 41ZB 기록 대비 2배 늘어났으며, 2025년은 22년도 대비 2.5배 늘어난 175ZB로 예상되고 있다.

※ 1ZB = 1000EB, 1EB = 1000PB, 1PB = 1000TB, 1TB = 1000GB라는 점을 생각해보면 1ZB가 굉장히 큰 데이터 용량이라는 것을 짐작할 수 있다.

상황이 이렇다 보니 기업은 데이터 센터와 엣지 스토리지 등 늘어나는 데이터에 맞춰 데이터 스토리지 시스템을 구성해 대응하고 있다. 공간은 한정돼 있고 데이터 요구 용량은 늘어남에 따라 스토리지 시장에 있어 고용량·고밀도 HDD 필요성은 여전히 늘어나고 있다.

이에 씨게이트는 기존 HDD 성능 한계점은 개선하면서 동시에 더욱 높은 용량 구성이 가능한 씨게이트만의 기술을 지속 강화하고 있다.

HDD 성능 한계, 2배 이상 대폭 올린 ‘MACH·2‘

HDD의 아쉬운 점으로 지적받는 것은 성능이다. 고용량 모델의 경우 최대 순차 읽기/쓰기가 280MB/s 내외며 랜덤 4K 읽기 성능은 SSD 대비 부족하다. 상황이 이렇다 보니 높은 부하를 요구하는 NAS 환경과 일부 서버 시장에서는 SSD로 캐싱하면서 데이터는 HDD에 저장하는 구성을 채택하는 경우가 늘어나고 있다.

이에 씨게이트는 기존 HDD의 성능적 한계를 개선해 최대 2배 이상 빠른 성능을 제공하는 MACH·2(마크2) 기술을 선보인다. 2018년도에 발표된 MACH·2는 HDD의 정보를 읽고·쓰고 하는 액추에이터 헤드를 물리적으로 기존 1개에서 2개로 늘린 기술이다.

▲ 사진 = 씨게이트 홈페이지

이를 통해 과거 MACH·2 기반의 EXOS 2X14 HDD를 출시한 바 있으며 최근에는 용량이 더 커진 2X18 모델을 선보였다.

EXOS 2X 18 모델은 MACH·2 기술을 적용해 최대 545MB/s 연속 읽기/쓰기 성능을 제공하고 있다. 순수 연속 읽기 성능에 있어서는 SATA3 SSD와 동급 이상의 스펙을 가진 점이 특징이다.

플래터당 데이터 밀도증가, 기록 방식의 변화 대세는 ‘CMR’

▲ 데이터를 저장하는 공간과 트랙의 구성에 따라 PMR은 CMR, SMR로 나뉜다

HDD 성능 한계 개선과 함께 동일 플래터에 저장할 수 있는 데이터 용량(밀도)도 꾸준히 증가하고 있고, 새로운 기술도 적용되고 있다.

HDD 기록 기술 발전은 LMR -> PMR(CMR) -> PMR(SMR)이지만 기록 방식에 따른 구조 차이 그리고 성능과 안정성 등에 있어 더 좋은 평가를 받는 것은 CMR이다. 때문에 현재 출시되고 있는 고용량 HDD는 대체로 CMR를 기반으로 적용돼 출시되고 있다.

고용량 HDD 등장, 공기 보다는 ‘헬륨’이지

플래터에 기록할 수 있는 데이터 밀도 한계와 함께 HDD 내부에 넣을 수 있는 플래터 개수가 한정됨에 따라, 공기 충전재가 아닌 ‘헬륨’을 충전한 방식도 도입된다.

공기 충전을 적용한 HDD는 최대 5개 플래터가 적용되지만, 이를 헬륨으로 변경해 최대 10개를 적용한 제품이 등장한다. 대표적으로 고용량 HDD인 씨게이트 아이언울프 프로 20TB가 대표적이다. 해당 제품은 CMR 즉 수직 자기 기록 방식(PMR)과 헬륨이 충전 기술이 더해져 높은 내구성과 함께 워크로드 부하(WRL)를 가진 것이 특징이다.

하지만 헬륨을 더해도 구조적 한계로 더 이상 늘릴 수 없는 플래터 개수와 데이터 밀도(CMR) 증가가 느려짐에 따라 HDD의 새로운 기록 방식 도입이 필요해지고 있다.

레이저로 데이터를 기록하는 ‘HAMR’(해머) 등장

▲ 씨게이트는 레이저를 활용한 HAMR 기술을 CMR 다음으로 준비 중이다

플래터 개수 증가 한계·데이터 기록 밀도 증가 둔화가 더해진 지금 씨게이트는 HAMR(Heat-assisted Magnetic Recording, 열 보조 자기 기록)을 준비 중이다.

HAMR 즉 해머라고 불리는 이 기술은 레이저를 이용해 플래터에 데이터를 기록하는 방식으로 동일 공간에 더 많은 데이터를 저장할 수 있다. 쉽게 말해 데이터 밀도를 높여 실질적인 저장 용량을 늘리는 신기술이다.

이를 통해 씨게이트는 현재 20TB HDD의 밀도는 1.116Tb/inch2이지만 HAMR 기술 적용 시 2.6Tb/inch2를 지원할 예정이며, 2030년까지 6Tb/inch2로 기술 완성도를 높여 최대 100TB 3.5인치 HDD를 구현할 계획이다.

관련되어 씨게이트 2022 연말 파트너 세미나에서 공개한 3.5인치 대용량 HDD 로드맵에서는 2023년에는 30TB+ 이상의 용량을 갖춘 모델을 선보일 예정이며, 2026년에는 최대 50TB+이상 갖춘 모델을 준비 중이라고 밝혔다.

늘어나는 데이터 용량, 씨게이트 고밀도 고용량 데이터 스토리지 시스템 대응

씨게이트는 소비자용 고용량 HDD 확장뿐만 아니라 데이터 센터, 스마트팩토리, AI 등 늘어나는 데이터 용량에 맞춰 고용량·고밀도를 갖춘 데이터 스토리지 시스템을 선보여 운영 중이다. 대표 모델은 엑소스 코발트(EXOS CORVAULT)와 EXOS 5U84와 같은 JBOD이다.

엑소스 코발트는 20TB HDD로 구성 시 최대 2.12PB(106개의 HDD로 구성) 용량을 제공하는 스토리지로 기업용 고용량 외장하드 개념으로 이해하면 쉽다. 활용 용도는 하이퍼 스케일 블록, 대규모 백업 및 아카이빙, HPC 등에 대응한다. 그리고 5U84와 같은 스토리지 시스템은 하드랙 마운트와 같은 공간에 대응하며 섀시당 최대 1.68PB 용량을 갖추는 등 다양한 솔루션을 B2C와 B2B 모두에게 제공하고 있다.

특히 코볼트는 ADR(Autonomous Drive Regeneration)를 지원한다. 씨게이트에서는 이를 자율 드라이브 재생으로 정의한다. ADR은 HDD에 오류가 발생하면 해당 드라이브의 오류가 발생한 면을 제외한 나머지 용량을 재활용해 다시 활용할 수 있게끔 한 기술이다. 관련되어 20TB HDD 기준 오류가 발생하면 문제가 생긴 면(1TB)을 제외한 19TB를 자동으로 복구해 자원 절약과 전자 폐기물을 줄일 수 있다.

참고로 EXOS 5U84 혹은 작은 사이즈인 EXOS E 2U24의 경우 HDD뿐만 아니라 최신 PCIe Gen4 기반의 NVMe SSD로 구성할 수도 있어 고용량·고성능을 필요로 하는 AI, NAS, 클라우드 시장, 미디어, 4K 영상 콘텐츠 제작자 등에서도 활용되곤 한다.

씨게이트, HDD 제조사에서 클라우드·대용량 서비스 플랫폼 준비중

씨게이트는 고용량 스토리지 플랫폼 이외에도 라이브(LYVE) 대용량 서비스 플랫폼을 준비 중이다.

라이브는 총 3가지 형태로 제공된다. 외장 하드 개념을 적용한 라이브 모바일, 엔터프라이즈급 데이터 용량을 저장할 수 있는 라이브 클라우드 그리고 라이브 랙(LYVE Rack)이다. 참고로 라이브 클라우드와 라이브 랙은 현재 론칭을 준비 중이라고 밝혔다.

그중 라이브 모바일(LYVE Mobile)은 모델 구성에 따라 최대 122TB 용량 구성을 할 수 있는 한편, 랙마운트 형태로 확장할 경우 122TB X n구성을 가진 스토리지 솔루션으로 구성할 수 있다.

관련되어 씨게이트는 대여 시스템인 만큼 보안이 중요한 기업 입장을 고려해 데이터 복구로 인한 기업 정보 유출을 막을 수 있는 미국 표준 권고 보안 등급인 Crypto Erase를 적용했다고 강조했다. 더불어 데이터는 저장할 때 암호화를 하고 그 암호화된 데이터 키를 기반으로 보안이 적용되기에 어떠한 방법으로도 데이터를 복원할 수 없다고 덧붙였다.

늘어나는 데이터 시장, 친환경 요소까지 갖추려는 씨게이트

미래 데이터 생산량을 예측한 IDC는 25년도 기준 175ZB를 예상했다. 관련되어 씨게이트는 향후 스마트 팩토리 즉 산업용에서는 매일 1PB가량의 데이터가 생성된다고 예측했다. 그뿐만 아니라 개개인의 생체 정보는 100GB, 스마트 시티는 매일 2.5PB를 그리고 완전 자율 주행 자동차는 1대당 하루에 32TB 데이터를 생한다고 덧붙였다.

이렇듯 늘어나는 데이터 시장에 맞춰 씨게이트는 앞서 소개한 HAMR와 MACH·2로 지속적인 HDD 차별화를 꾀했다. MACH·2로 HDD 성능 향상을 적용해 남들과는 차별화된 HDD를 선보이고 있으며, HAMR의 도입으로 고용량·고밀도 HDD의 도입을 현실화하고 있다.

그뿐만 아니라 씨게이트는 더 나은 미래 그리고 환경 문제를 해결하기 위한 목표로 2030년 모든 제조, 연구 및 개발과 현장은 100% 재생 에너지로 구동되는 RE100 (Renewable Electricity, Renewable Electricity)와 함께 탄소 배출량을 0으로 만드는 탄소 중립과 관련되어서도 2040을 목표로 준비 중에 있다 밝혔다.

더불어 씨게이트는 데이터 시장이 늘어남에 따라 기존 HDD에 고용량·고밀도뿐만 아니라 ADR를 통해 차별화된 기술, 스토리지 서비스 플랫폼과 함께 환경에 대한 요소까지 준비 중이다.

미래 데이터 시장은 AI, 미디어 콘텐츠, 8K 영상, 스마트팩토리, CCTV 등 활용이 늘어나는 만큼 더욱 커질 예정이다. 향후 기업용 스토리지와 저장 데이터 용량을 많이 요구하는 환경에서 제품을 구매한다면, 씨게이트에서 공개한 최신 스토리지 기술과 같이 변화된 것이 있는지 그리고 기록 방식에 따른 차이가 있는지 등을 잘 체크한 후 구매하는 것을 추천한다.

같은 HDD여도 최신 기술과 환경을 생각하는 제품을 구매했다는 것은 제품의 우수한 성능의 만족감과 함께 환경보호를 같이 했다는 만족감으로 1타 2피를 노려볼 수 있다.

길문혁 기자/ansgur0317@manzlab.com

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