[대전=뉴스프리존] 이기종 기자= 한국과학기술원(KAIST)은 전기및전자공학부 김동준 교수팀이 세계 최초로 ‘패킷 기반 네트워크’ 기술이 적용된 SSD 시스템을 개발했다고 29일 밝혔다.
초고속 반도체 메모리를 저장매체로 사용하는 대용량 저장장치인 SSD(Solid State Drive)는 기존 자기디스크를 이용한 데이터 저장장치인 하드디스크 드라이브(HDD)에 비해 데이터 입출력(읽기/쓰기) 속도가 빠르고 발열과 소음이 적어 데이터 센터 및 클라우드 서비스를 위한 주요 저장장치로 활용되고 있다.
전 세계적으로 수십억 명이 사용하는 페이스북(Facebook), 트위터(Twitter) 등과 같은 SNS 서비스를 제공하는 기업들뿐만 아니라 구글, 마이크로소프트 등과 같이 수십억 명의 사용자 정보를 저장하고 이를 활용해 서비스를 제공하는 기업들은 많은 양의 정보가 데이터 센터에서 저장되고 처리되면서 더 많은 데이터를 저장할 수 있고 더 빠르게 데이터를 읽고 쓰는 것이 가능한 고성능 SSD 제품을 요구한다.
하지만 기존 SSD 시스템은 사용 가능한 처리량(bandwidth)이 있음에도 불구하고 효율적으로 사용하지 못하는 비효율적인 데이터 송수신 방식 채택해 사용하고 있다.
이번 연구팀은 이러한 연구 필요성에 따라 기존 SSD 시스템 설계를 분석해 CPU, GPU 등과 같은 비메모리 시스템 반도체 설계에서 주로 활용되는 네트워크 기술을 적용해 SSD 성능을 크게 높일 수 있는 SSD 시스템 반도체를 개발했다.
이번에 개발된 SSD 시스템은 플래시 인터커넥트(interconnection network)와 패킷 기반 플래시 컨트롤러(packet-based flash controller) 등으로 구성됐다.
이를 통해 현재 사용되는 기존 SSD 시스템 대비 2배 많은 처리량을 제공하고 응답시간을 약 10배 줄인 성능을 보였다.
이 연구결과에 의하면 기존 하드웨어의 한계를 비메모리 시스템 반도체에서 주로 사용되는 패킷(packet) 기반 송수신 기법의 사용으로 극복해 고성능 SSD 기술에 도움을 줄 수 있을 것으로 기대했다.
패킷(packet)은 다양한 크기를 지닌 데이터를 일정한 크기로 분할한 후 제어 정보를 추가한 데이터 전송의 기본 단위를 말하며 효율적이고 신뢰성 있게 데이터를 전송할 수 있다는 장점이 있어 주로 컴퓨터 네트워크 기반 정보 기술에서 사용되고 있다.
이 연구와 관련해 카이스트 김동준 교수는 “이번 연구는 지금까지는 없던 네트워크 패킷(packet)이 적용된 SSD 시스템 반도체를 세계 최초로 개발했다는 점에서 의의가 있으며 데이터 센터 및 클라우드 서비스 시장에서 지속적으로 증가하는 고성능 SSD 요구에 발맞춰 큰 도움을 줄 수 있을 것으로 보인다ˮ고 말했다.
KAIST 전기및전자공학부 김지호 박사과정이 제1저자로, 한양대학교 컴퓨터소프트웨어학과 강석원 박사과정, 박영준 연세대학교 컴퓨터과학과 교수가 공동저자로 참여한 연구는 미국 시카고에서 열리는 컴퓨터 구조 분야 최우수 국제 학술대회인 ‘55th IEEE/ACM International Symposium on Microarchitecture (MICRO 2022)’에서 오는 10월 발표될 예정이다.
이번에 발표될 논문명은 “Networked SSD: Flash Memory Interconnection Network for High-Bandwidth SSD”이다.
이 연구는 한국연구재단과 정보통신기획평가원 차세대지능형반도체기술개발사업의 지원을 받아 수행됐다.