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11-드라이브 DRAMless SSD 라운드업

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    소개 및 개요

    SSD의 메모리가 손실되면 어떻게 될까요? 대중적인 믿음과 달리 DRAM이 없는 SSD는 새로운 것이 아닙니다. 최초의 소비자 SSD는 DRAM 캐시 없이 출하되고 끊김 문제가 발생하여 업계에서는 DRAM으로 느린 성능을 해결했습니다. 나중에 SandForce는 대부분의 SSD 컨트롤러에서 여전히 볼 수 있는 기술인 플래시 프로세서 내부에 있는 소량의 메모리를 활용하는 컨트롤러를 출시했습니다. 우리는 이전에 테스트한 적이 없는 NAND를 특징으로 하는 두 가지 차세대 모델과 함께 몇 가지 새로운 소매 DRAMless 제품을 검토하고 있습니다. 이 기사의 끝에서 우리는 최신 DRAMless SSD가 우리를 다시 원점으로 데려갈지, 아니면 이러한 제품이 SandForce가 중단한 곳에서 확장되는지 알고 싶습니다.

    여러 가지 이유로 수년 동안 여러 회사에서 DRAM 캐시를 제거하는 기술에 투자했습니다. 일부 회사는 휘발성 메모리를 제조하지 않습니다. 삼성, SK 하이닉스 및 마이크론(Crucial)만이 NAND와 DRAM을 모두 제조합니다. 다른 SSD 제조업체는 SSD를 판매하려는 경쟁업체로부터 메모리를 구매해야 합니다. DRAM은 또한 플래시보다 더 많은 전력을 소비하고 가격 변동이 심하고 때로는 공급이 부족하며 대부분의 회사에서 제어하지 못하는 중요한 구성 요소입니다.

    컴퓨터는 SDRAM, DDR, DDR3 또는 DDR4로 알려진 메모리에 자주 사용되는 응용 프로그램 데이터를 보관합니다. SSD는 메모리를 약간 다르게 사용하지만 그만큼 중요할 수 있습니다. SSD는 주로 NAND의 수명이 제한되어 있기 때문에 HDD와 같은 방식으로 데이터를 저장하지 않습니다. 운영 체제는 데이터를 하드 디스크 드라이브에 저장한다는 가정 하에 구축되었으므로 데이터를 저장을 위해 특정 위치(주소)로 이동합니다.

    SSD 컨트롤러는 플래시가 고르게 마모되도록 데이터를 다른 주소로 섞지만 운영 체제는 데이터 이동을 인식하지 못합니다. SSD는 또한 가비지 수집 작업을 수행하여 완전히 다른 내부 데이터 주소 집합을 생성하는 몇 가지 다른 백그라운드 작업과 함께 고성능을 보장하기에 충분한 여유 블록을 제공합니다.

    실제로 운영 체제에는 데이터가 있다고 생각하는 데이터 주소 맵이 하나 있고 SSD는 이 맵을 논리적 맵으로 간주하는 반면 SSD에는 데이터가 실제로 있는 위치를 반영하는 자체 물리적 맵이 있습니다. SSD는 두 개의 개별 맵을 유지 관리하며 운영 체제가 데이터에 액세스해야 할 때마다 맵을 참조하거나 업데이트합니다. FTL(Flash Translation Layer)은 모든 프로세스를 조정합니다.

    SSD는 맵의 전체 또는 일부를 DDR2 또는 DDR3(보통)에 유지합니다. DRAM은 NAND보다 훨씬 빠르기 때문에 SSD는 맵에 빠르게 액세스하여 성능을 높일 수 있습니다. DDR형 메모리는 전원이 없으면 데이터가 손실되지만 NAND는 전원이 차단되어도 데이터를 저장합니다. SSD는 전력 손실로 인해 지도가 손실될 가능성을 줄이기 위해 NAND에 지도 사본을 보관합니다. (기술적으로 SSD는 데이터를 잃지 않고 지도만 잃어버리므로 찾을 수 없습니다.)

    DRAM을 제거하는 몇 가지 다른 접근 방식이 있습니다. 깊은 내부 작동 및 알고리즘은 영업 비밀을 밀접하게 유지하는 경향이 있기 때문에 우리는 몇 가지만 알고 있습니다. 일반적인 방법은 컨트롤러에 소량의 메모리를 구축하는 것입니다. 테스트 풀에 있는 Phison S11 컨트롤러는 컨트롤러에 32MB의 SRAM이 내장되어 있지만 외부 모듈에 비해 매우 적은 양의 메모리입니다. 다른 기술에는 플래시 번역 레이어 맵 압축(기본적으로 복잡한 스프레드시트이므로 쉽게 압축됨) 또는 시스템 메모리(HMB)에 맵의 일부를 캐싱하는 방법이 있습니다. SSD 컨트롤러는 맵의 8%만 자주 액세스하므로 성능 손실을 줄이는 방법이 있습니다.

    불행히도 DRAMless SSD에는 불길한 측면도 있습니다. 플래시에서 직접 맵을 업데이트하려면 소량의 임의 쓰기가 필요하므로 SSD의 내구성이 약해집니다. 이것은 내구성이 낮은 평면 2D TLC NAND 플래시에서 특히 성가신 문제입니다. 지난 6월 Computex에서 한 SSD 공급업체는 OEM 2D TLC SSD가 1년 조금 넘는 기간 동안 정격 내구성을 모두 소모할 것이라고 말했습니다. SSD는 노트북의 1년 보증으로 인해 1년을 지속해야 하지만 1년 이상 사용할 수 있는 것은 사용자가 수리해야 합니다. 이와 같은 전술은 500달러 노트북에 저렴한 DRAMless SSD를 넣는 원동력입니다.

    기술 사양

    OCZ TL100(120GB)

    OCZ TL100(240GB)

    샌디스크 SSD 플러스(120GB)

    그리드에 11개의 SSD가 있습니다. 두 개의 프로토타입 참조 디자인 부품 외에 나머지 9개는 온라인 및 소매점에서 판매됩니다. 소매 부품은 4개의 다른 시리즈와 3개의 다른 제조업체에서 제공합니다. 각 모델을 개별적으로 살펴보겠습니다. 소매 제품의 세부 사항으로 넘어가기 전에 3D NAND로 무장한 최첨단 개발 제품부터 시작하겠습니다.

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