SanDisk의 노하우로 SSD 업계의 경쟁력
강화
최종 사용자 환경을 개선하려는 목표하에 SanDisk는 SSD(솔리드 스테이트 드라이브)가 PC에 신속히 채택되도록
하기 위해 필요한 기술과 측정 도구를 제공합니다.
SanDisk의 ABL(All Bit Line) 아키텍처는 모든 워드 라인 셀의 프로그래밍 전압을 독창적인 방법으로
동시에 감지하여 쓰기 성능을 대폭 끌어올리고 전력 소비를 낮춥니다. 비휘발성 플래시에 의존하는 SanDisk의 혁신적
nCache™ 가속 기술1은 시스템 유휴 시간을 활용하여 사용자 요청에 대한 전반적인 응답성을
향상시킵니다. SanDisk의 플래시 관리 기술인 ExtremeFFS™를 통해 완전한 기능을 갖춘 운영 체제가 구동되는
PC에 장착된 SanDisk SSD의 성능을 가속화하고 내구성을 향상시킬 수 있습니다3. 또한
SanDisk에서 도입한 업계 측정 기준인 LDE2(장기간 데이터 내구성)는 수명 내에 얼마나 많은
데이터를 SSD에 쓸 수 있는지 TBW 단위로 정량화합니다.
ABL(All Bit-Line) NAND
아키텍처
특허 받은 SanDisk의 ABL(All Bit Line) NAND 아키텍처는 일련의 SanDisk® SSD
솔리드 스테이트 드라이브에 사용되어 쓰기 성능을 크게 끌어올리고 전력 소비는 대폭 낮춥니다.
기존 메모리 아키텍처와 달리 SanDisk ABL 아키텍처에서는 쓰기 성능을 끌어올리고 매우 효율적인 고급 알고리즘을
활용하여 이러한 놀라운 성과를 달성합니다. 이 알고리즘은 선택된 워드 라인의 모든 셀을 동시에 검사하여 비휘발성 저장
장치 요소의 프로그래밍 상태를 즉시 감지합니다. 정교성이 떨어지는 아키텍처의 경우 동시 프로세스를 사용하는 대신 연속으로
다른 모든 셀을 사용합니다. SanDisk ABL 아키텍처에서는 효율적인 짝수 및 홀수 비트 라인 전압 감지 덕분에 전력
소비가 줄어 듭니다.
비휘발성 쓰기 캐시(nCache™) 가속
기술1
모든 HDD와 여러 SSD에서는 쓰기 명령을 신속히 받아 시스템에 알리기 위한 DRAM 쓰기 캐시가 사용되므로 사용자가
응답을 기다리지 않을 때 시스템 유휴 시간을 활용할 수 있습니다. 그러나 사용자의 기대와 달리 DRAM 쓰기 캐시가 항상
작동하지는 않습니다. DRAM의 데이터는 갑작스런 전력 중단으로 손실될 위험이 있기 때문에 완전한 기능을 갖춘 운영
체제에서는 중요한 정보가 캐시에 있을 때마다 드라이브에서 캐시를 비우도록 합니다. Windows의 경우 시스템이 바쁜
상태에서는 초당 30번까지 FLUSH CACHE 명령이 실행될 수 있으며 이로 인해 DRAM 쓰기 캐시의 효과가 크게
제한됩니다. SanDisk의 혁신적인 nCache™ 가속 기술은 대규모 비휘발성 쓰기 캐시입니다. 데이터가 SSD에
기록되는 즉시 비휘발성 NAND 플래시에 저장되므로 전력이 중단되어도 데이터는 안정적으로 저장되어 있습니다. SSD에는
휘발성 캐시가 사용되지 않기 때문에 FLUSH CACHE 명령에 따른 성능 저하가 발생하지 않습니다.
SanDisk nCache™ 가속 기술은 쓰기 캐시가 의도한 대로 작동하도록 허용합니다. 쓰기 명령을 신속히 받아
사용자가 시스템에서 대기하지 않을 때 백그라운드로 시스템에 알리기 때문에 시스템 응답성이 극대화됩니다.
ExtremeFFS™(Extreme Flash
File System) 기술
ExtremeFFS 기술은 임의 쓰기 성능을 가속화하므로 Windows XP 및 Windows
73과 같은 운영 체제 구동 PC에 사용되는 SanDisk® SSD의 내구성을 더욱
향상시킬 수 있습니다. 1994년에 도입되고 주요 모바일 핸드셋 공급업체를 위한 선도적인 플래시 파일 시스템으로
Windows 95에 통합된 SanDisk의 TrueFFS™ 플래시 관리 시스템을 기반으로 하는 ExtremeFFS™는
다음과 같은 설계 요소를 바탕으로 독창적인 접근 방식을 플래시 관리에 적용합니다.
- 페이지 기반 알고리즘: 널리 사용되는 Windows Vista, Windows XP, Windows 7 등의 운영
체제에 적합하게 조정되어 있습니다. ExtremeFFS 기술은 물리적 위치와 논리적 위치 간의 고정 결합이 없는 페이지
기반 알고리즘을 사용합니다. 따라서 SanDisk SSD는 기록된 데이터 섹터를 가장 편리하고 효율적인 위치에
저장할 수 있습니다.
- 차단이 전혀 없는 아키텍처: NAND 채널은 사용자 동작에 의한 요청에 따라 독립적으로 작동하므로 특정 채널을
통해 읽는 동안 다른 채널을 통해 쓰거나 가비지를 수집할 수 있습니다.
내구성 측정 기준
SanDisk는 수명 내에 얼마나 많은 데이터를 SSD에 쓸 수 있는지 단순하고 정확하며 적절한 숫자로 표시한 최초의
업계 측정 기준(LDE라고도 함)을 개발했습니다. SanDisk가 개발한 이 측정 기준 사양은 사용자들이 SSD의 데이터
내구성을 다양한 제조업체와 비교할 수 있게 해 주는 벤치마크로서 JEDEC에 제출되었습니다. 이 측정 기준은 전형적인
최종 사용자 작업을 기준으로 SSD 수명 내에 수행될 수 있는 총 데이터 쓰기량을 TBW 단위로 제공합니다. 데이터
쓰기는 일반적인 PC 전송 크기를 사용하며 SSD 수명 동안 일정한 속도로 작성되고 TBW 소모 시 최소 1년 동안
유지됩니다. SanDisk 내부 측정에 따르면 일반적인 클라이언트 PC 사용자는 하루에 평균 4GB를 작성합니다.
각주:
1 nCache™ 가속 기술은 SSD P4 및 S2의 고유한 특징인 대규모 비휘발성 쓰기 캐시로
임의 쓰기 성능을 개선하고 향상된 사용자 환경을 제공합니다. 연구 결과에 따르면 현재의 운영 체제에서는 대부분 4k
액세스 블록을 사용하여 저장 장치에 액세스합니다. 캐시는 소규모 쓰기 명령 중에 채워지고 호스트가 장치에 액세스하지 않는
유휴 시간 동안 비워지며 데이터 손실의 위험성은 없습니다. 일상적인 용도의 경우 사용자가 체험하는 쓰기 성능은 일반
상태(연속) SSD P4 성능이 아니라 nCache™(버스트) 고성능입니다. 이는 IOmeter 4K 임의 쓰기 테스트를
기반으로 합니다.
2 ExtremeFFS™는 SanDisk의 페이지 기반 플래시 관리 알고리즘으로서, 주요 운영
체제에 맞게 최적화되어 있고 SSD 임의 쓰기 속도 및 효율성을 크게 높여 PC 내 SSD의 성능을 가속화하고 내구성을
향상시킵니다.