웨스턴디지털(스티브 밀리건 CEO)이 클라우드와 하이퍼스케일 데이터센터 아키텍처에 새로운 혁신과 산업표준을 제시하는 '존 스토리지(Zoned Storage)' 이니셔티브를 공개했다. 이를 통해 제타바이트(Zettabyte, 이하 'ZB') 규모의 데이터 시대에 데이터센터 고객의 TCO(총소유비용)를 절감하고 규모의 경제를 실현하기 위한 보다 효율적인 스토리지 계층 설계를 지원할 것으로 기대된다.

IDC에 따르면, 2023년 이후 기업을 비롯한 산업, 소비자, 과학 등 다양한 분야에서 연간 103ZB이상의 데이터가 발생[1]할 것으로 예상된다. 오늘날 데이터센터의 범용 아키텍처는 워크로드, 애플리케이션, 데이터세트가 증가할수록 과도한 리소스와 비용이 발생하는 등 차세대 데이터를 처리하기에는 비효율적이기 때문에 미래의 데이터 폭증에 대비하기 위해 컴포저블 분산형 인프라(composable disaggregated infrastructure)와 같은 새로운 데이터센터 구조가 필요하다. 특히 비디오, IoT 및 엣지, 보안감시 데이터나 그룹화 또는 구역화(zoned) 가능한 대규모 AI 및 머신러닝 데이터세트 등의 순차 데이터가 계속 증가함에 따라 향후 존 스토리지 도입을 가속화함으로써 이같은 워크로드를 관리해 데이터센터의 성능과 효율성 향상은 물론 TCO도 절감할 수 있다.

존 스토리지 아키텍처는 애플리케이션, 호스트 및 스토리지가 데이터 배치를 조정함으로써 SMR(Shingled Magnetic Recording, 기와식 자기기록) HDD와 새롭게 떠오르는 ZNS(Zoned Namespaces) NVMe SSD의 사용 가능 용량을 최대한으로 활용할 수 있도록 한다. 이를 통해 내구성을 높이고, 예측 가능한 저지연 QoS(Quality of Service, 서비스품질) 성능을 제공할 수 있다. 차세대 NVMe 표준인 ZNS는 SMR 기술을 보완해 개발자들로 하여금 미디어 타입에 관계없이 단일 스토리지 스택에서 SMR과 ZNS의 장점을 모두 활용할 수 있도록 한다. 2023년까지 웨스턴디지털 HDD의 절반 이상이 SMR 기술을 기반으로 출하될 것으로 예상됨에 따라, 고객들은 앞으로 SMR 애플리케이션 개발을 고용량 ZNS SSD에까지 적용할 수 있다. 이처럼 애플리케이션 아키텍처에 인텔리전스를 접목시킴으로써 SMR과 ZNS는 미래의 데이터 시대에 새로운 핵심 요소로 자리잡을 것으로 예상된다.

아쉬시 나드카르니(Ashish Nadkarni) IDC 인프라 시스템, 플랫폼 및 기술 그룹 부사장은 “2022년에 이르면 HDD와 SSD가 전체 IT 인프라 지출의 27%를 차지할 것으로 예상된다”며 “SMR과 SSD, 그리고 ZNS는 클라우드 및 하이퍼스케일 데이터센터 고객들이 더 나은 규모의 경제를 실현할 수 있도록 인프라를 최적화할 수 있는 기회를 제공한다. 개방형 표준 기반 이니셔티브를 통해 ZNS와 SMR 아키텍처를 통합함으로써 SMR HDD의 공간 밀도를 개선하고 플래시 혁신을 이룰 수 있을 것”이라고 말했다.

마틴 핀크(Martin Fink) 웨스턴디지털 CTO는 “데이터센터 설계자들은 더 이상 기존 방식으로 데이터 폭증을 해결할 수 없게 됐다”며 “웨스턴디지털은 플래시 및 SMR 기술 분야에서의 혁신과 존 스토리지 이니셔티브를 통해 소비자들에게 미래의 워크로드에 최적화된 설계에 필요한 툴과 리소스를 제공한다. 또한, 새로운 이니셔티브와 관련된 지식을 오픈소스 커뮤니티에 공유함으로써 ZNS와 SMR의 도입을 적극적으로 지원할 것”이라고 말했다.    

SMR과 ZNS NVMe SSD를 통한 공간 밀도 개선으로 존 스토리지 이니셔티브의 기반 마련
많은 클라우드 서비스 공급자들이 고객의 규모에 맞는 TCO 개선을 위해 고용량 SMR HDD를 관리 가능한 호스트 소프트웨어에 투자하고 있다. SMR과 ZNS는 클라우드와 기업 데이터센터를 근본적으로 재구성해 장기적인 TCO 절감을 돕는다. SMR 도입 증가와 생태계 확장에 따라, 웨스턴디지털은 에너지 보조 기록 기술을 기반으로 업계 최고 용량을 제공하기 위해 노력하고 있다. 웨스턴디지털은 '15TB 울트라스타(Ultrastar) DC HC620 SMR HDD'를 출하 중이며, 이달 중순 중국 베이징에서 고객과 미디어를 대상으로 20TB SMR HDD의 기술 시연도 진행한 바 있다. 

이와 함께, 초기 존 스토리지 도입을 위한 '울트라스타 ZNS NVMe 개발 SSD(Ultrastar ZNS NVMe development SSD)'도 발표했다. NVM Express, Inc.의 ZNS 기능 집합을 준수하는 이 ZNS SSD는 쓰기 증폭을 낮추고 용량은 늘리며, 쓰루풋과 지연시간은 개선하도록 설계됐다. ZNS SSD는 SSD 내부 물리적 구성에 '구역(zones)'을 설정해 데이터 배치의 비효율성을 제거함으로써 이러한 개선을 이뤘다.

오픈소스 툴과 라이브러리를 포함하는 새로운 커뮤니티 사이트 'ZonedStorage.io'
웨스턴디지털은 데이터센터 인프라 담당 엔지니어들의 존 스토리지 기술 활용과 개발자 커뮤니티에서의 관련 애플리케이션 개발을 지원하기 위해 오픈소스 사이트인 ZonedStorage.io를 런칭했다. 이 사이트는 소프트웨어 개발 라이브러리, 툴, ZNS 관련 정보, SMR 리소스 및 참고 아키텍처 등의 정보를 바탕으로 특수목적용 ZNS SSD와 용량 최적화 SMR HDD를 관리하기 위한 통합된 프레임워크를 제공한다. 오픈소스 커뮤니티에는 아토 테크놀로지(Atto Technology), 브로드컴(Broadcom), 멜라녹스(Mellanox), 수세(SUSE) 등이 함께 참여한다.

출시 시기 및 관련 자료
15TB 울트라스타 DC HC620 SMR HDD는 현재 검증된 고객을 대상으로 출하 중이며, 울트라스타 ZNS NVMe 개발 SSD는 일부 고객에게 공급되고 있다. 울트라스타 제품에 대한 자세한 정보는 웨스턴디지털 홈페이지에서, 오픈소스 관련 정보는 ZonedStorage.io에서 각각 확인 가능하다.