낸드 플래시 메모리로 HDD의 성능과 안전성을 높이는 OptiNAND 기술

(출처; 웨스턴 디지털)

웨스턴 디지털이 162층 3D TLC 낸드를 적용해 성능과 안전성을 높인 20TB HDD를 공개했습니다. 흥미로운 사실은 이 기술이 씨게이트의 SSHD처럼 낸드 플래시 메모리를 버퍼나 고속 메모리로 사용해서 속도를 높이는 방식이 아니라는 것입니다. 웨스턴 디지털의 옵티낸드 (OptiNAND) 기술은 고밀도 하드디스크의 기록 정확도 및 관리 기능을 향상시키는 게 주 목적입니다. 이름처럼 낸드를 통해 HDD 성능을 최적화 하는 기술입니다.

기록 밀도가 높은 하드디스크 플래터일수록 데이터를 기록한 트랙 (달리기 경주나 레코드 트랙처럼 원형으로 생긴 트랙) 간의 거리가 짧아집니다. 다른 말로 하면 인치 당 트랙 (TPI, Track per inch)이 높아집니다. 아무튼 자기 기록 간 거리가 짧아지면 서로 간섭이 일어날 가능성도 커집니다. 자성을 띤 부분의 거리가 짧아지기 때문입니다. 이를 인접 트랙 간섭 ATI (adjacent track interference) 현상이라고 부르는데, 결국 데이터를 안전하고 정확하게 보존하기 위해 트랙을 다시 기록하는 리프레쉬 작업이 필요합니다.

초기 하드디스크는 10000번 작동에 1번 리프레쉬 정도면 충분했습니다. 하지만 기록 밀도 증가로 인해 이제는 6번에 1번까지 증가하게 됐습니다. 하드디스크가 읽기나 쓰기 작업이 없을 때도 계속 움직여야 하는 셈입니다. 결국 이는 하드디스크 속도, 수명, 전력 소모 등 모든 부분에 악영향을 주게 됩니다. 옵티낸드 기술은 낸드 플래시 메모리에 데이터를 기록한 후 다시 하드디스크에 섹터 단위로 옮겨 담아 리프레쉬 빈도는 낮추고 속도를 높여 하드디스크 성능, 안전성, 수명을 높일 수 있습니다. 그리고 인접 트랙 간섭을 줄여 트랙 간 간격도 더 좁힐 수 있습니다.

웨스턴 디지털은 9개의 플래터와 3개의 액추에이터를 사용한 고성능 데이터 센터용 20TB HDD에 이 기술을 먼저 적용할 예정입니다. 상식적으로 생각해도 밀도가 높고 플래터 숫자가 많은 HDD에 유용한 기술일 것입니다. 일반 소비자 입장에서는 낸드 플래시를 더 쓴 만큼 용량은 증가하지 않으면서 가격은 올라갈테니 당장에는 큰 메리트가 없습니다. 웨스턴 디지털은 얼마나 많은 낸드 플래시 메모리를 사용하는지, 가격은 얼마나 올라가는지 밝히지 않았지만, 목적상 SSHD처럼 용량이 많지는 않을 것으로 추정됩니다.

아무튼 HDD 기술도 계속 발전하고 있다는 사실을 느끼게 하는 소식입니다.

참고

https://www.anandtech.com/show/16920/western-digital-reimagines-hdd-flash-integration-with-optinand

https://www.tomshardware.com/news/western-digital-unveils-optinand-architecture-for-hdds

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