인텔(Intel)은 9월 26일 서울 종로구 JW 메리어트 동대문 스퀘어 서울 호텔에서 글로벌 미디어 행사인 ‘인텔 메모리 & 스토리지 데이 2019(Intel Memory & Storage Day 2019)’ 행사를 열고, 데이터 중심 컴퓨팅 시대에 메모리와 스토리지를 개선하기 위한 새로운 기술 전략과 지속적인 투자를 제시했다. 이 자리에서, 인텔은 클라우드, 인공지능, 네트워크 엣지 애플리케이션 등을 위한 차세대 인텔 옵테인 기술과 3D NAND 솔루션들을 소개했다.
클라우드와 엣지, 인공지능 기술 등이 이끌어가고 있는 ‘데이터 중심’ 시대에, 다양한 기계를 통해 폭발적으로 생성되고 있는 데이터는 실시간으로 분석될 수 있어야 데이터로써의 가치가 있다. 하지만 현재 데이터의 증가 추세와 데이터 분석에 대한 요구들을 따라가기에 있어, 전통적인 DRAM은 그 용량 증가 추이가 부족하고, SSD 또한 데이터 분석의 수요에 대응할 만큼 충분히 빠르지 않은 것이 현재의 메모리-스토리지 계층 구조의 당면 과제로 꼽힌다. 또한 데이터 저장과 활용에 있어, 기존의 하드 디스크 드라이브는 데이터 중심의 컴퓨팅이 필요로 하는 속도를 만족시키지 못하고 있다고 지적되었다.
인텔은 이러한 대용량 데이터의 실시간 분석에 대한 요구에 대응하기 위한 방법으로, 옵테인 기술과 3D NAND 솔루션을 활용해 기존 메모리-스토리지 계층 구조에서 계층간 성능 차이를 완화한 새로운 계층 구조를 제시했다. 인텔의 옵테인 DC 퍼시스턴트 메모리(DCPM)은 메모리 급의 반응성과 스토리지 급의 용량을 제공해 더 많은 데이터를 빠르게 다룰 수 있게 하며, 스토리지 구성에서는 옵테인 미디어 기반의 SSD와 QLC 3D NAND 기반 SSD의 조합으로 더 많은 데이터를 비용 효율적으로 저장하고, 더 높은 성능으로 활용할 수 있게 한다. 또한 이 자리에서는 차세대 옵테인 DC 퍼시스턴트 메모리와, 데이터센터를 위한 144레이어 3D QLC NAND 제품의 출시 계획이 소개되었다.
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| ▲ 롭 크록 인텔 수석 부사장 겸 비휘발성 메모리 솔루션 그룹 총괄 |
롭 크록(Rob Crooke) 인텔 수석 부사장 겸 비휘발성 메모리 솔루션 그룹 총괄은 이 자리에서, 인텔은 마이크로프로세서를 만들던 기업에서 PC 중심의 기업으로, 그리고 지금은 ‘데이터 중심’의 기업으로 변해 왔으며, 향후에는 기술을 통해 세상의 어려운 문제를 해결하는 것을 돕는 기업으로 나아가고 있다고 밝혔다. 그리고 지금까지의 ‘전환’에는 늘 위험이 있었지만, 전환을 통해 큰 성과를 얻고 세상을 바꾸는 변화를 주도하기도 했으며, 현재의 전환 또한 방대한 데이터에서 가치를 찾는 것을 도움으로써 세상의 큰 변화를 주도하고자 한다고 덧붙였다.
데이터의 양은 빠르게 증가하고 있으며, 이를 활용해 실시간으로 통찰력을 얻고자 하는 요구도 늘고 있다. 이에 더 높은 분석 성능이 요구되며, 이는 프로세서 업체에 있어 기회가 된다. 또한 데이터에 대한 빠른 접근이 필요하고, 메모리와 스토리지 기술도 이를 뒷받침할 수 있어야 할 것이라고 지적했다. 또한 현재 업계의 ‘메가 트렌드’로는 클라우드의 확산과 보편화, AI와 분석 수요의 성장, 그리고 네트워크와 엣지의 클라우드화 등이 꼽혔으며, 인텔은 이런 메가 트렌드에 대응하기 위해, 반도체 생산 공정과 프로세서의 아키텍처, 메모리, 인터커넥트 기술, 소프트웨어와 보안 등 6대 주축 기술에 적극적인 투자를 하고 있고, 이 중 메모리와 스토리지는 중요한 위치에 있다고 강조했다.
폭발적인 데이터 증가 추세에 따라 앞으로는 더 많은 데이터가 만들어지고, 이 데이터들은 데이터센터 등에 저장될 것으로 예상되고 있다. 하지만 현재 분석에 활용되는 데이터는 전체 데이터의 2% 정도에 불과하다는 분석이 있을 정도로, 데이터에서 가치를 제대로 도출하지 못하고 있고, 이에 더 큰 가치 창출을 위한 파괴적 혁신이 필요하다고 지적했다. 또한 AI의 활용이 모든 산업군에서 늘어나고 있고, 이에 IT 인프라에서도 새로운 형태의 워크로드가 통합되고 있으며, 기술 개선을 통해 이러한 다양한 워크로드를 수용하고 효율을 개선해야 할 것이라고 덧붙였다.
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| ▲ 컴퓨트 노드의 메모리-스토리지 계층에서는 ‘옵테인’ 기술이 강조되었다 |
현재 메모리-스토리지의 계층 구조에서, 프로세서의 캐시에서 한 단계씩 아래로 내려갈수록, 통상적으로 용량은 10배 커지지만 성능은 1/10으로 줄어든다는 것이 정설로 받아들여지고 있다. 그리고 이 커다란 간극을 완화시킬 수 있는 새로운 기술이 요구되며, 현실적으로는 이 구조 또한 새로운 기술의 등장에 따라 지속적으로 변화하고, 진화해 가고 있다고 소개되었다. 대표적인 변화로는 프로세서-DRAM 간의 캐시 계층 증가, 혹은 스토리지에서 DRAM-HDD 사이에 HDD의 약점으로 꼽히는 무작위 I/O 성능을 새로운 차원으로 끌어올린 SSD의 등장 등이 꼽힌다. 하지만 여전히 이 계층 간에는 간극이 존재하고, 이는 새로운 기술이 진입할 기회가 있다는 의미이기도 하다고 덧붙였다.
컴퓨트 노드에 있어, 전통적인 하드 드라이브는 현재의 데이터 저장과 활용에 필요한 성능을 충분히 제공할 수 없으며, 이는 ‘지연 시간’ 때문이다. AI와 데이터 분석 수요로 데이터의 집약도가 높아져 있고, 지속적으로 데이터가 프로세서로 유입되어야 하는 상황에서, 기존의 스토리지는 충분한 성능을 제공하기 힘들다. 또한 프로세서의 성능 증가에 비해 메모리의 용량 증가 추이는 느려져, 데이터 분석을 통한 가치 창출을 충분히 뒷받침하지 못하고 있다고 지적했다. 이에 인텔은 메모리에서의 새로운 기술로 ‘옵테인 DC 퍼시스턴트 메모리’를 선보인 바 있으며, 이는 DRAM보다 큰 용량, NAND보다 낮은 지연 시간으로 스토리지와 메모리 사이의 격차를 완화시킬 수 있다.
한편, 인텔은 이 자리에서 코드명 ‘바로우 패스(Barlow Pass)’로 알려진, 2세대 옵테인 DC 퍼시스턴트 메모리에 대해서도 언급했다. 2세대 옵테인 DC 퍼시스턴트 메모리는 차세대 3D XPoint 미디어와 컨트롤러를 사용할 예정이며, 현재 멕시코의 리오 란초(Rio Rancho)에 위치한 차세대 옵테인 미디어 개발을 위한 연구소에서 2세대 뿐 아니라 3, 4세대의 미디어 기술까지도 개발을 진행하고 있다고 밝혔다 또한 2세대 옵테인 DC 퍼시스턴트 메모리는 향후 차세대 제온 스케일러블 프로세서와 함께 선보일 예정이며, 향후에도 제온 프로세서의 세대 변화와 함께 개발될 것으로 알려졌다.
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| ▲ 스토리지 노드를 위한 기술의 핵심은, 더욱 고밀도를 달성한 3D NAND 기술이다 |
스토리지 노드에서는, 고용량 고성능 스토리지를 통한 데이터 분석의 수요가 높아지고 있다고 소개되었다. 하지만 전통적인 하드 드라이브는 프로세서에서 너무 멀고, 지연 시간도 큰 문제가 있다. 이에 인텔은 현재 스토리지에서 요구되는 높은 처리 성능, 중복제거와 압축 성능, 밀도 높은 미디어 등의 특징을 만족시키고, 비용과 성능의 격차를 줄이기 위한 혁신이 요구되고 있으며, 여기에는 더 높은 3D NAND 적층 수나, 소프트웨어 개선 등까지도 필요하다고 강조했다. 그리고 이런 요구에 대응하기 위해, 인텔은 시스템 차원에서 옵테인 기술과 3D NAND 기술을 결합해 최고의 가치를 제공하고 있다고 강조했다.
인텔은 3D NAND 기술에 있어, 차세대 3D NAND는 144 레이어로 선보여, 다시금 향상된 용량 밀도를 제공하고자 한다고 밝혔다. 이 144레이어 기술은 TLC 기술에 먼저 적용되며, 향후 QLC로까지 확장될 예정이다. QLC 제품에서는 다음 분기에 96레이어 기반의 QLC 제품을 선보일 계획이며, 2020년에는 데이터센터 SSD용 144레이어 QLC NAND 제품이 선보일 예정이다. 이와 함께, 인텔은 자사의 QLC 3D NAND가 사용하는 ‘플로팅 게이트’ 기반 기술이 높은 면밀도와 저장 안정성 등 기술적인 강점을 가지고 있어, 향후 QLC SSD 시장에서 플로팅 게이트 기반의 제품이 대세로 자리잡을 수 있을 것이라고도 전망했다.
SSD의 제품 측면의 혁신으로는 새로운 폼팩터의 등장이 꼽혔다. 대표적인 것이 ‘룰러(Ruler)’로도 불리는 E1.L EDSFF 폼팩터의 등장이다. 데이터센터의 스토리지 환경에서 이 폼팩터는 고밀도, 고용량, 고성능의 올 플래시 스토리지를 구성하는 데 있어 다양한 장점을 제공하며, 고밀도 구성에서도 안정적인 운영을 위한 높은 수준의 쿨링 능력도 갖추고 있다. 이 폼팩터를 활용한 스토리지의 경우, 표준 1U 폼팩터에서 30.72TB의 E1.L 폼팩터 기반 SSD를 32개 사용해, 1PB에 근접하는 용량의 올플래시 스토리지를 구현할 수 있었다.
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| ▲ 옵테인 기술과 3D NAND 기술의 혜택은 PC 클라이언트 영역에도 적용될 것이다 |
PC 클라이언트 영역 또한 많은 데이터를 소비하고, 많은 혁신이 이루어지고 있는 중요한 부분으로 꼽힌다. 그리고 PC 클라이언트의 메모리-스토리지 계층 구조에서는 전력, 성능, 폼팩터 측면에서의 최적화가 필요하다고 지적했다. 특히, 전통적인 하드 드라이브는 이제 PC 클라이언트에서 그 중요성이 떨어지고 있으며, 3D NAND 기반 SSD들이 충분한 용량을 더 낮아진 가격대로 제공하면서 하드 드라이브의 자리를 대체하는 추세가 가속화되고 있다고 강조했다. 그리고 인텔은 클라이언트 영역을 위해 96 레이어의 QLC NAND를 다음 분기에, 144레이어의 TLC 미디어를 내년에 선보일 계획이며, 144레이어의 QLC 또한 곧 선보이고자 한다고 발표했다.
인텔의 QLC SSD는 보급형 세그먼트 등을 위한 더 큰 용량과 적절한 성능을 제공하며, QLC SSD를 북미에 처음 선보였을 때 인텔의 시장 점유율은 12% 정도였으나, 지금은 50% 정도까지 올라왔을 정도고, QLC SSD는 고용량 드라이브에서 매력적인 선택지가 되었다고 소개했다. 또한 프리미엄 세그먼트에서는 옵테인 메모리와 QLC 3D NAND가 결합된 ‘옵테인 메모리 H10’ 제품이 3D NAND의 용량과 옵테인 기술의 반응성 측면을 하나의 M.2 폼팩터로 제공함으로써 PC 클라이언트에 매력적인 특징을 제공한다고 밝혔다.
한편, 인텔은 이 자리에서, PC 클라이언트 급에서도 ‘퍼시스턴트 메모리’의 활용이 가능할 것임을 언급했다. 차세대 ‘코어 X-시리즈’ 프로세서에서 지원될 것으로 보이는 이 ‘퍼시스턴트 메모리’는 데이터센터를 위한 ‘옵테인 DC 퍼시스턴트 메모리’와 마찬가지로 DRAM과 스토리지 계층 사이에 위치하며, 즉각적인 파워 온이나 무한대의 대기 상태, 많은 수의 앱들을 동시에 빠르게 운영하는 등에서 메모리 공간의 확장이나 고성능 스토리지로 뛰어난 가치를 제공할 수 있을 것으로 기대된다. |
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