[주간 스토리지] PCIe 기반 SSD 벤치마크 결과 공개

가 +
가 -

PCI 익스프레스 기반의 SSD, 최고 성능은?

PCI 익스프레스 기반의 SSD가 퓨전IO에 의해서 선보일 때만 하더라도 사실 그렇게 큰 반향이 있을 것이라고 생각지는 않았습니다. 우선 기존스토리지 시스템의 설계 개념과 너무 다르다는 점과 그 성능이라고 제시하는 수치들이 너무 커서 그랬던 것입니다. 우리가 일반적으로 스토리지를 컴퓨터 내부에서 외부로 꺼내 별도로 설계하는 것은 그 만한 이유가 있습니다. 이른바 연산과 저장을 분리해 저장함으로 인해 연산에 지장을 받지 않고 별도의 저장장치를 통해 CPU가 공유하고 디스크 어레이 내의 여러 데이터 보호 기술, 예를 들어 스냅샷이나 복제 등을 통해 더 많은 가치를 창출하기 때문이죠.

하지만 PCI 기반의 SSD는 사실 그러한 스토리지 시스템으로서의 개념에 배치되면서 새로운 영역을 만들어내고 있습니다. 데이터 보호 기술도 훨씬 정교해지고 있고 플래시가 가지는 내구성과 성능상 이슈들도 해결해 나가면서, 무엇보다도 고성능을 내고 별도의 막대한 전력을 사용하지 않으면서도 고성능을 발휘하기 때문에 여러모로 의미 있는 솔루션으로 자리잡고 있는 것입니다. 지금은 퓨전IO를 비롯해 OCZ, 버리덴트 등에서 PCI 익스프레스 타입으로 SSD를 출시하고 있습니다.

이번에 스위스 국립 슈퍼컴퓨팅 센터에서 PCI 익스프레스 기반의 플래시 제품들을 모아 테스트를 했던 모양입니다. 보고서가 이곳 홈페이지에 올라와 있는데요. 비교해 보기가 쉽지 않네요. 텍사스 메모리 시스템TMS)과 퓨전 IO, 버리덴트 등의 제품을 테스트했던 2개의 보고서를 보면 TMS의 제품이 가장 좋은 결과를 보이고 있습니다. 두 개의 보고서 중 하나는 퓨전IO 제품과 버리덴트 타키온을 비교했고 또 다른 하나는 TMS의 램샌 70을 테스트했습니다.

먼저 어떤 환경에서 테스트를 했는지 살펴보았습니다. 2개의 보고서는 2개의 서로 다른 환경에서 테스트를 수행했기 때문에 일대일로 비교해서는 안될 것입니다. 그래서 동일한 환경에서 비교했던 퓨전IO의 io드라이브 듀오와 버리덴트 타키온과의 비교를 먼저 살펴보겠습니다.

1. 퓨전IO io드라이브 vs. 버리덴트 타키온

  • 테스트환경 : AMD 6128 CPU 장착된 슈퍼마이크로 서버(8코어, 2GHz, 24GB 메모리), 1개의 x8 PCIe와 2개의 16x PCIe
  • 파일 시스템 : GPFS와 러스터
  • 테스트 툴 : FIO와 IOR(오픈소스 벤치마크 툴) virident-tachion-fusionio-duo

virident-fusionio-perf-comparison

성능에 관한 구체적인 수치는 이 기관의 보고서를 직접 참조해보시면 좋을 것입니다. 실험 수치기 많아서 다 열거하기는 좀 무리가 있는데요. 그래프만 보면, 퓨전IO의 제품이 더 좋아보는군요. 단순히 성능 차원뿐만 아니라 보고서에서 언급하고 있는 중요한 사항인데, 퓨전IO의 제품이 상당히 안정적이라는 사실입니다. 퓨전IO가 이 분야에서 상당히 선도하고 있다는 것은 사실인가 봅니다.

이렇듯 환경에서 퓨전IO의 제품은 읽기와 쓰기 성능에서 별다른 차이가 없으며 굳이 이야기 하자면 버리덴트의 제품보다는 퓨전IO의 제품이 더 나은 성능을 보였다고 보고서에서 밝히고 있습니다. 이것에 대해 보고서에서는 드라이버가 성능에 미치는 영향이 크기 때문에 이러한 사실을 버리덴트에 알렸고, 버리덴트에서는 AMD CPU를 사용하는 서버에서 사용할 수 있는 더 나은 드라이버를 개발할 것이라고 하는군요. 새로운 드라이버가 나오면 다시 실험을 할 것이라고 합니다. 하지만 버리덴트의 장점이라고 한다면 하나의 플래시 모듈별로 교체가 가능한 모듈식 타입이기 때문에 하나의 카드에서 더 많은 용량을 증설할 수 있는 장점이 있고 그에 비해 퓨전IO는 이러한 기능이 제공되지 않는다고 덧붙이고 있습니다.

2. TMS 램샌 20과 램샌70

이 기관에서는 램샌20과 램샌70의 성능을 비교했습니다. 사실 비교라기 보다는 그냥 테스트를 했다는 표현이 맞을 것 같은데요. 제조사가 다른 것도 아니고 한 회사의 두 제품을 비교하는 것인데요. 비교는 의미가 크게 없을 것 같습니다. 성능이 측정된 제품은 아래 그림과 같습니다. (좌: 램샌70, 우: 램샌20)

TMS-ramsan20-70

  • 테스트 환경 : 인텔 5670 2.93GHz를 갖추고 있는 슈퍼마이크로 서버(총 6코어), 24GB
  • 테스트 툴 : FIO와 IOR

IOR로 PCI 익스프레스 x4에서 테스트 한 결과 램샌20은 읽기와 쓰기에 있어 쓰루풋이 600MB/sec 정도에 머물러 있고 이는 데이터시트에 표시된 700MB/sec보다 낮은 수치입니다. 한편, 램샌70은 쓰루풋 면에서 읽기에서 1000MB/sec 이상을 내며 쓰기에서는 800MB/sec를 내고 있습니다. 하지만 x8 PCIe에 연결할 경우 램샌20에서는 나아진 면은 없지만 램샌70의 경우 읽기와 쓰기에 있어 좀 더 나은 성능을 보였습니다.

tms-ramsan20-70-perf-comparison

▲좌: PCIe x4에서의 램샌20(상)과 램샌70(하)의 쓰루풋, 우: PCIe x8에서의 램샌20(상)과 램샌70(하)

IOPS를 보면(아래 그림 참조), FIO와 IOR을 이용할 때마다 다른 결과 수치를 보여주었는데요. FIO를 이용하는 것이 더 나은 결과를 보여주고 있습니다. FIO를 기준으로 살펴보면 램샌이 15만 IOPS를 넘겼고 램샌70이 30만 IOPS를 넘겼습니다.

ramsan-20-70-perf-comparison

퓨전IO와 버리덴트의 제품의 테스트 환경과 TMS 램샌20과 램샌70의 테스트 환경은 분명 다릅니다. CPU 클럭 스피드가 다르고 코어수도 다르기 때문에 액면 그대로 받아 들이는 것은 무리가 있을 것입니다. 전자의 테스트에서는 CPU의 클럭수가 낮지만 8코어에 AMD 프로세서였고, TMS의 테스트 환경은 6코어에 인텔 CPU였습니다. 클럭수에서는 분명 차이가 있었습니다.

그럼에도 불구하고 TMS의 IOPS는 퓨전IO보다 우월한 모습을 보여주고 있습니다. 이러한 결과를 받아들일 때에는 정보의 수용자가 주체적으로 해석을 해야 할 것입니다. 동일 환경에서 비교는 충분히 있을 수 있지만 다른 환경에서의 비교와 또 아울러 비교 대상이 되는 제품이 동일하게 견줄 수 있는 제품인가 하는 것도 중요한 잣대일 것입니다.

하지만 이러한 테스트 결과가 나왔다는 것은 참으로 흥미롭습니다. TMS에서는 이 결과를 놓고 자사의 제품이 제일 좋다는 의미로 보도자료를 내고 있습니다. 틀린 말은 아니겠지만 맞는 말인가 하는 것에 대해서도 충분히 고민해야 할 것입니다.

후지쯔 연구소, 새로운 형태의 컴퓨터 제시

클라우드와 빅데이터가 새로운 컴퓨팅 아키텍처를 제시할 것이라는 이야기는 많이 있습니다. 작년 가트너가 발표한 10대 전략 기술에서도 패브릭 컴퓨팅을 비롯하여 웹서비스를 기반으로 하는 클라우드 등이 상당히 많이 제시되었는데, 이번에 후지쯔 연구소에서 내놓은 새로운 컴퓨팅 기술은 차세대 서버에 관한 새로운 형태로서 가용한 리소스를 풀 형태로 사용하여 성능과 유연성을 동시에 제공할 수 있도록 한 것입니다. 특히 클라우드로 대표되는 웹서비스에서 성능과 유연성이 중요한 이슈가 되고 있는데, CPU와 HDD 그리고 다른 하드웨어 컴포넌트들을 풀링할 때 고속 연결을 할 수 있는 구조로 설계함으로써 하드웨어가 가지는 본래 기능과 성능을 그대로 다 발휘할 수 있도록 하는 것입니다.

Fujitsu-lab-01

Fujitsu-lab-02

그림에서 보듯이 일반적으로 서버나 스토리지 등과 같이 분리돼 운용되는 것이 아닌 집합체로 올려놓고, 그것을 필요에 따라 시스템 A, 시스템 B, 시스템 C에 할당하는 방식을 채택하고 있습니다. 작년 가트너가 10대 전략 기술의 하나로 올려 놓은 패브릭 컴퓨팅이 이러한 개념을 기반으로 하고 있는데요. 가트너나 이야기 하는 패브릭 컴퓨팅과 이번에 후지쯔 연구소가 선보인 이 모습이 같다고 단언하기는 어렵지만 적어도 하드웨어 리소스의 풀을 제공하고 필요에 따라 제공한다는 개념에는 상당히 일리가 있어 보이는군요.

gartner-top-10-tech-10

가트너 전략 기술 발표 동영상을 캡쳐해서 이미지의 품질이 좋지 못하지만, 위 그림이 가트너에서 발표한 패브릭 기반의 인프라입니다. 가트너는 컴퓨팅의 중심에 ‘스위치화된 백플레인 또는 패브릭 상호 연결’을 위치시키고 메모리, SSD, NPU, 네트워크 IO, 컴퓨터, 스토리지 IO, GPU 등을 연결하는 구조를 그리고 있습니다. 이러한 구조는 현재의 서버, 스토리지, 네트워크를 한꺼번에 턴키 형태로 제공하는 하드웨어 집합체와는 분명히 다르다고 볼 수 있는데요. 그런 의미에서 후지쯔 연구소의 이번 발표는 새로운 컴퓨팅 설계를 보여주는 것이라는 생각이 듭니다.

아래 사진은 후지쯔 연구소에서 발표한 자료에서 볼 수 있는 것인데요. 아직 프로토타입이라서 상품으로서의 완성도를 보기보다는 대략 이렇게 구성하는구나 수준에서 이해하면 될 것 같습니다.

Fujitsu-lab-03

위 사진에 볼 수 있듯이 CPU 풀과 디스크 풀이 있고 ‘디스크 네트워크’는 사진으로 볼 때 SAS 백플레인과 닮아 있는 이것을 통해 두 개의 풀이 연결돼 컴퓨팅 자원을 형성하는 것으로 보입니다.

클라우드와 빅데이터 등이 새로운 컴퓨팅 형태를 만들어 낼 것이라는 이야기가 많고, 그러한 측면에서 패브릭 기반의 컴퓨팅은 상당히 설득력 있는 IT 인프라로 여겨지고 있는데요. 후지쯔 연구소의 이번 발표가 그냥 스쳐 지나치지 않는 것은 아직 실험실 수준의 이러한 시도가 조만간 제품으로 상품으로 연결될 것이라는 생각입니다. 아마도 내년이면 이런 류의 제품들이 주요 IT 벤더들을 중심으로 출현하지 않을까 하는 기대감이 듭니다. 어쨌든 후지쯔 연구소의 이번 프로토타입 발표는 상당히 진일보한 컴퓨팅의 내일을 보여주는 의미 있는 이벤트군요. 다만 좀 아쉬운 것은 웹서비스에 초점을 둔 나머지 미래 컴퓨팅 환경에 관한 부분이 없다는 점입니다. 시간이 필요해 보이는군요.