절대 다 같은 SSD가 아닙니다. 퓨전아이오 ioFX 420GB

최근 영상 분야에서는 4K가 화두로 떠오르고 있다. 보는 사람 입장에서는 뛰어난 화질로 영상을 감상할 수 있으니 느끼는 감동은 크겠지만 제작자 입장에서는 고역 아닌 고역이 될 수밖에 없다. 1시간짜리 무압축 4K 영상의 크기는 약 4TB, 대역폭도 HD에 비해 4K는 4배가 넘기 때문이다. 어마어마한 데이터가 수시로 입출력되다보니 이런 영상을 실시간 편집하려면 시스템, 특히 스토리지가 따라줘야 하는데 PC에서는 제법 빠르다고 하는 SATA 타입 SSD도 4K 영상 편집에서는 무리가 있다. 또한 신속한 처리 시간이 매우 중요하므로, 느린 스토리지로 인해 그만큼 작업 시간이 늘어난다면 결국 비용도 함께 증가하는 결과를 가져다준다.

‘퓨전아이오 ioFX 420GB’는 PCI익스프레스 2.0 4배속 슬롯에 꽂아 사용하는 워크스테이션용 플래시 메모리 스토리지이다. DMA(직접 메모리 방식)을 통한 대기시간 최소화 및 처리량을 높여 기존 엔터프라이즈 서버용 SSD보다 읽기성능 13배, 쓰기성능 16배 빠른 성능을 구현해냈다. 따라서 고화질 동영상 제작이나 트랜스코딩, 파티클 시뮬레이션 캐시 대용 등 특수 목적의 용도에서 높은 만족감을 준다.

▲ ioFX 420GB

우리가 흔히 사용하는 SATA 인터페이스는 하드디스크 드라이브 인터페이스를 위해 설계된 것으로, 하드디스크와 시스템의 요구 조건이 진화함에 따라 SATA 인터페이스도 여러 차례 개정을 거쳤다. 하지만 SSD가 등장, 데이터 전송속도가 초당 수십MB에서 수백, 그리고 수천 MB로 빨라지고, 디스크와 같은 기계 구동장치가 사라져 스토리지가 수행할 수 있는 초당 입출력 동작(IOPS)의 수도 크게 늘어났다. 그 결과 버스 오버헤드가 발생, 이는 중요한 이슈로 부각되었고, 고성능 대용량 인터페이스로서 SATA 인터페이스에 대한 매력을 점차 잃어가는 원인이 되고 있다. 따라서 성능보다는 가격을 중요시 하는 소비자용 스토리지에서는 여전히 SATA가 중요하지만, 작업 시간이 업무 성과에 절대적으로 영향을 미치는 엔터프라이즈 환경에서는 PCIe 인터페이스에 눈을 돌릴 수밖에 없다. PCIe는 주변 장치를 호스트 프로세서에, 그리고 메모리 컨트롤러를 거쳐 시스템의 메모리 아키텍처에 연결하는 근본적인 인터페이스로, SATA는 이러한 PCIe를 거쳐 혹은 호스트 어댑터를 통해 호스트 프로세소와 메모리에 연결하기 때문에 구조적으로 차이가 발생한다.

이처럼 ‘퓨전아이오 ioFX 420GB’는 성능 극대화를 위해 우리가 흔히 보던 SATA가 아닌 그래픽카드처럼 메인보드의 확장 슬롯에 꽂아 사용하는 PCIe 방식의 플래시 메모리 스토리지이다. 겉을 감싸는 커다란 방열판 안쪽으로는 플래시 메모리가 장착되어 있으며, 장시간 사용에도 안정적으로 구동이 될 수 있도록 그래픽카드처럼 냉각팬도 달았다. 또한 곳곳에 동작중임을 알리는 LED가 환하게 밝혀주고 있다.

▲ PCIe 2.0 x4 이상의 슬롯에 꽂아 사용할 수 있다.   

운영체제는 윈도우를 비롯해 리눅스와 MacOS 등 대부분의 OS 환경을 지원한다. 또한 컨수머용이 아닌 워크스테이션 환경을 위한 제품인 만큼 최적의 성능을 위해 64비트 환경에서만 동작하며, PCIe 2.0 x4 이상의 슬롯만 사용할 수 있다. 

▲ 드라이버를 설치하면 그림과 같이 장치가 인식된다. 위 그림은 두 개의 ioFX를 설치한 경우 

▲ 단일 볼륨(기본)으로 설정 후 드라이브 정보
 

▲ HD Tune을 통해 본 ioFX의 정보

특히 이 제품은 호스트 CPU와 관계없이 메모리에 직접 접근하는 DMA 방식을 사용, SATA 및 SAS 스토리지 프로토콜이 필요하지 않고, 제조사인 퓨전아이오가 보유한 특허 기술인 가상 스토리지 계층 구조를 통해 메모리가 가진 그대로의 속도를 누릴 수 있다는 장점이 있다.

따라서 읽기 대역폭의 경우 1.4GB/s라는 놀라운 속도를 보여주며, 쓰기 대역폭도 마찬가지로 700MB/s 성능을 나타낸다. 워크스테이션에서 사용하는 하이엔드 애플리케이션의 성능에 큰 영향을 미치는 지연시간(Latency)도 일반 SSD와 비교해 대폭 줄었다. 4K 읽기 지연 시간은 77us, 4k 쓰기 지연 시간은 19us으로, ms 단위로 표기되는 컨수머용 제품보다 접근 시간이 월등히 빠르다. 스토리지의 성능을 나타내는 대표적인 지표인 IOPS는 535,000(512B, 랜덤 쓰기)로 일반 SSD와는 비교할 수 없는 뛰어난 성능을 보여준다.

그러면 실제적으로 일반 SSD와 비교해 어느 정도 성능 향상을 보여주는지 몇 가지 테스트를 통해 살펴봤다.

- 테스트 환경

CPU : 인텔 코어 i5-4670

메인보드 : ASRock Z887 Extreme6

메모리 : G.SKILL DDR3-2133 4GBx2

비교 SSD : 인텔 SSD 335 시리즈(240GB)

- CrystalDiskMark 3.0.2

한눈에 봐도 성능이 크게 향상된 것을 볼 수 있다. SATA 인터페이스 하에서는 누리기 힘든 PCIe만의 장점을 그대로 드러낸다.

- ATTO Disk Benchmark

이 역시 대조적인 속도 차이를 보인다. 특히 작은 사이즈의 쓰기 속도는 매우 높고, 읽기 속도는 전반적으로 우수한 성능을 나타내고 있으며, 전송 사이즈가 클수록 읽기 속도는 대단히 빠른 속도를 보여준다.

- HD Tune Pro 5.00 (Benchmark)

이 또한 두 배 가량의 전송률을 보이고 있다. 특히 액세스 타임이 큰 차이를 나타낸다.

- HD Tune Pro 5.00 (Random Access)

‘퓨전아이오 ioFX 420GB’의 강점이 가장 크게 드러나는 부분이다. IOPS는 Input/Output Per Second의 약자로 1초당 입출력 횟수를 의미하는 것으로 SSD의 성능을 판단하는 중요한 요소이다. 2배에서 5배까지 되는 큰 차이를 보이고 있다.

- Iometer

여기에서도 역시 IOPS의 차이가 분명하게 발생되는 것을 직접 확인할 수 있다.

스트라이핑(RAID 0)에서는 추가적인 성능 향상

그럼 두 개의 ioFX를 연결해 스트라이핑 방식으로 묶으면 어떨까? 윈도우의 관리도구를 이용해 두 개의 ioFX를 하나의 볼륨(RAID 0)으로 묶어 속도를 측정해 보았다. 

▲ 윈도우에서 제공하는 RAID 기능을 이용, 두 개의 ioFX를 스트라이핑으로 묶었다.

▲ 두 배로 늘어난 용량을 확인할 수 있다.

CrystalDiskMark에서는 역시 읽기/쓰기 속도 모두 크게 성능이 향상된 것을 직접 확인할 수 있다. ATTO Disk Benchmark에서도 두 배에 조금 못미치는 성능 향상을 보여줬다. 큰 차이는 아니지만 Iometer에서도 성능이 더 나아졌음을 확인할 수 있다. 

▲ Iometer 테스트 결과

기업의 생산성 향상을 위한 투자

기존 워크스테이션용 SSD는 비싼 가격에도 불구하고 복잡하고 전문적인 작업시 일정 수준 이상의 부하가 발생하면 성능이 저하되는 문제점을 가지고 있다. ioFX는 이런 기존 제품의 단점을 보완하기 위해 영화 제작 및 CAD, CAM 환경에 최적화해 개발했다. 개발사인 퓨전아이오는 어도비, 소니, 오토데스크 등 주요 솔루션 업체들과 성능 검증도 진행했다. 그만큼 전문적 작업에서는 그 존재감이 확실한 제품이다.

특히 스토리지의 성능 향상은 결국 TCO 절감 효과를 가져다준다. 기업의 현장에서 렌더링 및 3D 그래픽 처리속도가 두 배 가량 빨라지고, 통계분석 시간이 1/4 수준으로 줄어들고, 시물레이션 역시 50% 시간 단축이 이뤄진다면 기업은 단축된 시간동안 성장을 위한 또 다른 업무를 할 수 있으므로 지속적인 성장의 발판이 되기도 한다. 따라서 현장에서 스토리지의 오버헤드로 업무 효율성을 저하시킨다면 시스템 투자를 적극 고려할 필요가 있다.

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