KAIST, 세계 첫 '네트워크' 기술 적용한 SSD 시스템 반도체 개발

김동준 교수팀, 패킷 기반 처리용량 2배↑·응답시간 10배↓

데이터센터 및 클라우드 서비스 시장에서 우위 점할 기회

[대전=뉴시스] KAIST 김동준 교수팀이 개발한 '네트워크 기술 적용 SSD 시스템 반도체' 구조 모식도. *재판매 및 DB 금지

[대전=뉴시스] 김양수 기자 = KAIST는 전기및전자공학부 김동준 교수팀이 세계 최초로 패킷 기반의 네트워크 기술이 적용된 저장장치인 'SSD(Solid State Drive) 시스템'을 개발했다고 28일 밝혔다.

SSD는 반도체 기억소자를 사용한 저장장치로 이를 통해 김 교수팀은 차세대 SSD의 읽기/쓰기 성능을 비약적으로 높인 시스템 반도체를 구현했다.

패킷(packet)은 다양한 크기를 지닌 데이터를 일정한 크기로 분할한 후 제어정보를 추가한 데이터 전송의 기본단위다. 효율적이고 신뢰성있게 데이터를 전송할 수 있다는 장점이 있어 주로 컴퓨터 네트워크 기반의 정보기술에 사용된다.

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

특히 인터넷 서비스 제공 기업들은 많은 양의 정보가 데이터센터에서 저장되고 처리되면서 더 많은 데이터를 저장할 수 있고 빠르게 데이터를 읽고 쓰는 것이 가능한 고성능 SSD 제품을 필요로 한다. 

하지만 고용량 및 고성능 SSD를 위해 규모를 증가시키는 스케일 업(scale-up)은 하드웨어 패키징 한계로 쉽지않다.

이에 따라 김 교수팀은 기존 SSD 시스템 설계를 분석해 비메모리 시스템 반도체 설계에 주로 활용되는 네트워크 기술을 적용, 성능을 크게 높인 '네트워크 기술 적용 SSD 시스템 반도체'를 개발했다.

이 SSD 시스템은 현재 사용되는 SSD 시스템보다 처리량은 2배 많고 응답시간은 약 10배 줄일 수 있다.

기존 하드웨어의 한계를 비메모리 시스템 반도체에서 주로 사용되는 패킷 기반 송수신 기법으로 극복한 이번 기술개발은 고성능 SSD 기술 확장에 큰 도움이 될 것으로 기대된다.

KAIST 전기및전자공학부 김지호 박사과정이 제1 저자로, 한양대학교 컴퓨터소프트웨어학과 강석원 박사과정, 박영준 연세대학교 컴퓨터과학과 교수가 공동 저자로 참여한 이번 연구는 미국 시카고에서 다음달 열리는 컴퓨터 구조분야 국제 학술대회인 `55th IEEE/ACM International Symposium on Microarchitecture (MICRO 2022)'에서 발표될 예정이다.(논문명 : Networked SSD: Flash Memory Interconnection Network for High-Bandwidth SSD).

김동준 교수는 "이번 연구는 지금까지는 없던 네트워크 패킷이 적용된 SSD 시스템 반도체를 세계 최초로 개발했다는 점에서 의미가 크다"며 "데이터 센터 및 클라우드 서비스 시장에서 지속적으로 증가하는 고성능 SSD 요구에 대응할 수 있을 것"이라고 말했다.


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