KAIST, 처리량 2배 많고 응답시간 10분의 1로 줄인 SSD 개발

KAIST는 김동준 전기및전자공학부 교수 연구팀이 세계 최초로 '패킷 기반 네트워크' 기술이 적용된 SSD를 개발했다고 28일 밝혔다. 이를 통해 차세대 SSD의 읽기·쓰기 성능을 비약적으로 높아질 것으로 보인다.

패킷은 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.
최근 시스템 반도체 분야에서는 다양한 계산 자원들을 칩 내부 네트워크로 연결해 효율적으로 활용하는 기술이 적용되고 있다. 이번 연구는 이러한 시스템 반도체 분야에서 효과적인 네트워크 연결 기술을 메모리 반도체에 적용했다는 점에서 큰 의미를 가지고 있다.

SSD는 플래시메모리를 이용해 정보를 저장하는 장치로 기존 자기디스크를 이용한 데이터 저장장치인 '하드디스크 드라이브(HDD)'에 비해 데이터 입출력 속도가 빠르고 발열과 소음이 적어 데이터 센터 및 클라우드 서비스를 위한 주요 저장장치로 활용되고 있다.

페이스북, 트위터, 구글, 마이크로소프트 등 이를 활용해 서비스를 제공하는 기업들은 더 많은 데이터를 저장하고 성능이 좋은 고용량·고성능 SSD 제품을 필요로 한다. 이 때문에 삼성전자나 SK하이닉스 등 SSD 및 메모리를 제공하는 기업에서는 고성능 SSD 기술에 크게 주목하고 있다.

김동준 교수팀이 개발한 SSD 시스템은 플래시 인터커넥트와 패킷 기반 플래시 컨트롤러 등으로 구성돼있다. 현재 사용되는 기존 SSD 시스템 대비 2배 많은 처리량을 제공하고 응답시간을 약 10배 줄인 성능을 보인다고 연구팀 관계자는 설명했다.

또 이번 개발을 통해서 기존 하드웨어의 한계를 비메모리 시스템 반도체에서 주로 사용되는 패킷 기반 송수신 기법의 사용으로 극복해 고성능 SSD 기술에 도움을 줄 수 있을 것으로 기대된다고 연구팀 관계자는 설명했다.

김지호 KAIST 전기및전자공학부 박사과정이 제1 저자로, 강석원 한양대 컴퓨터소프트웨어학과 박사과정, 박영준 연세대 컴퓨터과학과 교수가 공동 저자로 참여한 이번 연구는 미국 시카고에서 열리는 컴퓨터 구조 분야 최우수 국제 학술대회인 '55th IEEE/ACM International Symposium on Microarchitecture (MICRO 2022)'에서 다음달 발표될 예정이다.
김동준 교수는 "이번 연구는 지금까지는 없던 네트워크 패킷이 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 보인다"며 "SSD의 성능 향상은 인공지능 연구 및 빅데이터 분석 기술을 활용하는 다양한 알고리즘 성능 개선에도 기여할 것으로 보인다"고 밝혔다.

한편 이번 연구는 한국연구재단과 정보통신기획평가원 차세대지능형반도체기술개발사업의 지원을 받아 수행됐다.


여용준 글로벌이코노믹 기자 dd0930@g-enews.com