NVMe는 조용한 IT 혁명입니다. NVMe는 무엇이며 왜 채택해야만 할까요?

#KingstonCognate는 Rafael Bloom을 소개합니다

Rafael은 기술 제품, 마케팅 커뮤니케이션 및 사업 개발 분야의 임원으로 오랫동안 근무해 왔습니다. 그는 수입원을 구축하고 유지하는 것을 핵심 목적으로, 기술과 규정의 변화로 인한 조직, 제품 및 의사소통 등에 발생하는 새로운 도전들을 집중적으로 조언합니다.

이렇게 고도로 다양한 분야에는 의도적인 정보 거버넌스와 규정준수, 데이터 보호, 및 AdTech, 모바일 및 5G, 인공지능 및 기계학습과 같은 첨단기술에 대한 직무전문가가 필요합니다.

컴퓨팅: 성능 및 속도

저는 스토리지와 메모리가 2020년대의 새로운 디지털 경험의 핵심인 이유에 대해 이전에 언급한 적이 있습니다. 이는 상상할 수 있는 가장 빠른 프로세서를 가질 수 있지만 장치 내부 아키텍처의 병목 현상으로 인해 그 성능을 활용할 수 없다는 사실로 귀결됩니다. NVMe 드라이브, 특히 최신 세대 표준을 최대한 활용하는 최신 드라이브는 모든 문제를 해결합니다.

NVMe가 차별화되는 몇 가지 간단한 이유에 대해 설명하고 싶지만, 먼저 NVMe를 선택하는 일반적인 사용 사례가 무엇인지 알아보겠습니다.

엣지 영역에는 4K 비디오 포스트 프로덕션 또는 레이 트레이싱을 사용한 3D 그래픽 렌더링과 같이 가장 까다로운 계산 작업을 처리하는 고성능 워크스테이션의 고급 사용자’들이 있습니다. 비디오 이미지를 편집하고 처리하는 동안 원활한 성능과 빠른 렌더링을 얻으려면 엄청난 양의 압축되지 않은 데이터를 이동해야 합니다. 이러한 과정은 여러 가지 요인(예: RAM 부족)으로 인해 지연될 수 있지만, 또한 이러한 계산 작업은 회전하는 하드 드라이브가 처리하기에는 벅찬 일이 되어가고 있으며 데이터 볼륨이 기하급수적으로 증가함에 따라 기존 SSD(Solid-State Drive)도 마찬가지로 어려움을 겪을 것입니다.

본질적으로 성능 병목 현상은 장치가 솔리드 스테이트(NVMe 드라이브 또한 SSD임)라는 사실이 아니라 SSD와 CPU 사이에 있는 인터페이스의 한계입니다. 이 문제는 컴퓨터가 진화한 방식으로 거슬러 올라갑니다. 드라이브는 케이블을 통해 연결되었고, 기존의 RS-232 인터페이스에서 SCSI, 그리고 나중에는 SATA 표준을 통해 인터페이스의 능력이 점진적으로 발전했습니다. NVMe는 다른 접근 방식을 취합니다. CPU를 위한 아산화질소라고도 할 수 있습니다.

차세대 NVMe 드라이브는 PCIe 4.0 표준을 사용하여 데이터를 읽고 쓰고 이동합니다. 이 표준은 가장 빠른 SATA 드라이브보다도 몇 배 더 많은 데이터 처리량 대역폭을 가지고 있습니다. SATA는 초당 약 6Gb로 매우 훌륭하지만, NVMe는 초당 최대 32Gb를 달성할 수 있습니다. 이는 많은 요인에 기인하지만, 가장 이해하기 쉬운 것은 간단히 말해서 NVMe가 데이터를 이동하기 위한 레인’을 더 많이 가지고 있다는 것입니다. 또한 NVMe는 오늘날의 컴퓨팅 인프라를 뒷받침하는 네트워크와 더 잘 통합되도록 설계되었습니다.

NVMe SSD는 IT 네트워크 패브릭의 일부로 통합되도록 설계되었습니다. NVMe는 컴퓨터의 CPU에 보다 직접적으로 통합되어 작동합니다. 이를 통해 한계에 도달했을 때 가장 빠른 SATA SSD에서도 발생하는 데이터 병목 현상이 방지됩니다. 클라이언트 NVMe 장치의 폼 팩터도 중요합니다. 껌 크기 정도이므로 노트북과 같은 소형 장치에도 들어갈 수 있습니다. 모르실 수도 있지만 Sony PlayStation 5도 NVMe를 지원하며, 이는 콘솔의 로딩 시간이 PS4의 40~60초에서 약 3~4초로 줄어들 수 있음을 의미합니다.

압박을 받는 데이터 센터

둘째로, 데이터 센터에 대한 전 세계 수요의 엄청난 급증을 살펴보면 됩니다. 클라우드 컴퓨팅은 일상 생활의 많은 부분에 사용됩니다. 이는 그렇지 않아도 빠른 속도로 일어나고 있었지만, COVID-19는 사무실의 디지털화 및 가상화와 모바일 장치의 절대적 지배를 촉진했습니다. 그 뿐만 아니라 데이터 센터에서 발생하는 컴퓨팅 작업의 종류는 점점 더 복잡해지고 까다로워지고 있습니다.

예를 들어 인공 지능은 광범위한 컴퓨팅 작업을 포괄하는 용어이며 그중 다수는 기계 학습에 의존합니다. AI 컴퓨팅 모드의 공통점은 모두 방대한 양의 데이터를 활용하여 작동한다는 것입니다. 여기에서도 NVMe는 작업을 신속하고 원활하게 수행하는 데 중요한 차이를 만드는 기술입니다.

예를 들어, 의학이 이제 디지털 영역이라는 사실과 더불어 의료 산업 분야에서 실제로 어떤 일이 일어나고 있는지 생각해 봅시다. AI가 보조하는 진단 및 예측 알고리즘은 수백만 개의 레코드 분석을 처리해야 하며, 각 개별 레코드는 크기가 기가바이트인 초고해상도 디지털 이미지일 수도 있습니다. 이 모든 데이터를 푸시하려면 인간이 인식할 수 있는 인지 프로세스와 다른 컴퓨팅(다시 말해 인공 지능)이 필요하며 이는 방대한 데이터 대역폭을 요구합니다.

데이터 센터의 산업적 규모에서 NVMe는 소음 없이, 낮은 온도에서 최소한의 공간을 차지하면서 작업을 수행할 수 있습니다.

NVMe로의 업그레이드를 고려할 때 원하는 것은 무엇일까요?

이 문제는 간단하지 않을 수 있습니다. 일부 비NVMe SSD는 NVMe 드라이브와 동일한 슬롯에 연결할 수 있지만 그렇게 해도 NVMe 성능을 제공하지는 않습니다. 좀 더 기술적인 용어와 약어를 원하시는 분들을 위해 말씀드리자면 이는 ‘M.2’ 커넥터라고 불리는 커넥터가 동일한 ‘껌’ 폼 팩터를 가진 SATA SSD와 하위호환되기 때문입니다.