SSD 기술의 이해: NVMe, SATA, M.2

데이터 버스는 시스템 내에서 데이터를 전송하며 그리고 NAND-기반 SSD가 처음 출현하였을 때, 산업에서 새로운 버스와 프로토콜이 필요하다 는 사실이 분명했습니다.

• 첫 번째 SSD는 기존 SATA 스토리지 인프라를 편리하게 사용할 수 있도록 만들어졌기 때문에 속도가 매우 느렸습니다. SATA 버스가 16Gbps로 진화하였으나, 상업적으로 SATA 버스는 거의 모두 6Gbps 로 구현되었던 것입니다.
• PCIe 3.0의 전체 처리량은 16Gbps인 한편 PCIe 4.0의 처리량은 PCIe 3.0의 2배 에 이릅니다. 최대 16레인을 제공하고 최대 32,000MB/s로 데이터를 전송할 수 있는데 반해 SATA III는 600MB/s가 최대입니다.

기존의 높은 대역폭 버스를 활용하기로 한 결정으로 SATA 프로토콜은 PCIe 기술로 대체되었습니다.이미 몇 년 전NVMe가 PCIe 스토리지를 선보였습니다. 그러나 SATA, AHCI와 같은 구형 데이터 전송 프로토콜로 인해 이전 솔루션에서 병목이 발생하였으며, 그로 인하여 최근까지 잠재성을 모두 폭발시킬 수 없었습니다. NVMe는 병목을 해소하는 솔루션이었으며, 낮은 지연 시간 명령과 64K 대기열을 제공하여 제한을 없앴습니다. 여러 대기열에서 빠른 데이터 전송이 가능하며 이는. 하드 드라이브 와 같은 회전형 디스크에서 기록되지 않는 대신 칩과 블록을 사용한 하나의 분산 방식을 통하여 SSD에 기록되기 때문입니다.

NVMe SSD에 다양한 폼 팩터가 포함되지만, 사용 사례나 애플리케이션에 따라 특별해 집니다.

• 개인/클라이언트 제품은 BGA와 M.2 폼 팩터를 사용합니다.
• 데이터센터/서버 애플리케이션은 M.2, U.2, U.3와 EDSFF 폼 팩터를 사용합니다.

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동일한 프로토콜(NVMe), 동일한 인터페이스(PCIe)를 공유하고, 자체 에지 커넥터(SFF-TA-1002), 핀 아웃과 기능(SFF-TA-1009)을 사용한 폼 팩터와 표준을 역동적인 범위로 제공하는 EDSFF(Enterprise and Data Center SSD Form Factor) 내에서 표준과 노력이 개발되고 있습니다.

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