DRAM인가 아닌가? DRAM과 DRAM이 없는 SSD의 차이점(및 이것이 중요한 이유)

SSD의 경우 조직은 용량, 폼 팩터, 성능 등의 측면에서 다양한 선택권을 갖고 있습니다. 선택할 수 있는 제품이 너무 많기 때문에 회사의 고유한 요구 사항과 작업 부하를 가장 잘 지원하는 기능과 기능이 무엇인지 아는 것이 중요합니다.

SSD 기능의 특정 옵션 중 하나는 기업 사용자들 사이에서 점점 일반화되고 있으며, 이는 SSD에 DRAM이 내장되어 있는지 여부입니다. 이 기사에서는 이러한 SSD 간의 차이점을 살펴보고 각 유형에 가장 적합한 사용 사례에 대한 지침을 제공합니다.

DRAM이란 무엇이며 SSD에서 어떻게 작동합니까?

DRAM(Dynamic Random Access Memory)은 PC부터 스마트폰까지 다양한 디지털 장치에 사용되는 단기 메모리입니다. 이를 통해 컴퓨터 프로세서는 장치의 표준 스토리지 드라이브보다 더 빠르게 데이터에 액세스할 수 있습니다. 예를 들어, PC의 경우 DRAM 캐시가 클수록 사용자는 성능 저하 없이 동시에 더 많은 애플리케이션을 열고 실행할 수 있습니다. 프로세서에는 쉽게 액세스할 수 있는 데이터 캐시가 많기 때문입니다.

SSD에서 DRAM은 여러 가지 목적으로 사용됩니다. 1) 드라이브에 데이터를 쓸 때 캐시로, 2) 인덱싱된 메타데이터를 위한 저장 위치와 SSD의 NAND 플래시 메모리 셀 전체에서 데이터가 저장되는 위치를 나타내는 디지털 맵으로, 3) SSD와 장치 프로세서 간의 통신 프로토콜을 처리하는 중개자 역할을 합니다.

SSD는 데이터를 저장할 때 이를 해당 메모리 셀에 기록합니다. 하지만 데이터가 셀에 기록될 때마다 해당 셀의 성능이 조금씩 저하됩니다. 한 셀이 다른 셀에 비해 너무 빨리 마모되는 것을 방지하기 위해 SSD는 다음과 같은 프로세스를 통해 데이터를 다른 셀로 이동합니다. 웨어 레벨링. SSD 내부의 DRAM은 셀에서 셀로 계속 이동하면서 각 데이터 비트가 저장된 위치를 추적합니다. 데이터가 필요할 때 SSD 컨트롤러는 DRAM의 매핑 테이블을 보고 신속하게 불러와서 사용할 수 있도록 해줍니다.

대부분의 SSD에는 DRAM이 함께 제공되지만 SSD에 DRAM이 없다고 해서 데이터 맵이 없다는 의미는 아닙니다. 일반적으로 DRAM이 없는 SSD의 맵 정보는 SSD의 NAND 플래시 메모리 자체(컨트롤러의 작은 SRAM 공간으로 작동) 또는 장치를 사용하는 모든 장치의 호스트 메모리 버퍼(HMB)에 저장됩니다. SSD(예: 데이터 센터의 엔터프라이즈 서버 또는 모바일 작업자가 사용하는 태블릿) HMB는 본질적으로 DRAM이지만 SSD가 아닌 호스트에 있습니다.

읽기: NAND 플래시 101: 호스트 메모리 버퍼

DRAM이 있는 SSD와 없는 SSD의 중요한 차이점

성능

DRAM과 DRAM이 없는 것의 주요 차이점은 성능입니다. DRAM은 대략 100배 더 빨라짐 낸드플래시 메모리보다 이는 DRAM을 사용하면 SSD에서 고성능을 달성하는 것이 더 간단하다는 것을 의미합니다. DRAM이 없는 SSD는 여전히 높은 성능을 제공할 수 있으며 이를 달성하려면 몇 가지 추가 설계 트릭이 필요합니다.

DRAM이 없는 SSD의 NAND에 저장된 데이터 맵은 특히 메모리 셀에 데이터를 쓸 때 드라이브 속도를 느리게 만듭니다(SSD 제조업체는 복잡한 SRAM 리소스 활용 및 NAND와의 협력을 통해 이 문제를 극복할 수 있지만). DRAM은 오래된 데이터를 먼저 지우지 않고도 새로운 정보로 개별 바이트를 덮어쓸 수 있지만 NAND 플래시는 그럴 수 없기 때문입니다. NAND 플래시를 사용하면 시스템이 새 데이터를 쓰기 전에 전체 데이터 블록을 먼저 삭제해야 합니다.

DRAM이 없는 SSD가 장치의 호스트 메모리 버퍼(DRAM이기도 함)를 사용하여 데이터 맵을 저장하더라도 해당 DRAM 모듈은 일반적으로 SSD에 내장된 DRAM보다 저장 모듈에서 훨씬 더 멀리 떨어져 있습니다. 따라서 DRAM을 탑재한 SSD보다 여전히 느릴 수 있습니다. 그러나 오늘날 시스템에는 다음과 같은 기능이 있습니다. 데이터(또는 캐시) 프리페치 HMB가 잘 작동하고 낮은 대기 시간을 달성할 수 있게 해줍니다. 다시 말하지만, DRAM을 탑재한 SSD와 동일한 성능을 얻는 것은 좀 더 번거롭지만 확실히 불가능하지는 않습니다.

가격

DRAM은 저렴하지 않기 때문에 DRAM이 있는 SSD는 없는 SSD보다 가격이 더 비쌉니다. 한 사람에 따르면 최근 기사, DRAM과 DRAM이 없는 SSD의 가격 차이는 약 $15~$35입니다. 언뜻 보기에는 별 것 아닌 것처럼 보일 수도 있지만, 총 15,000개의 장치를 사용하는 10,000명의 직원이 있는 조직의 경우 그 차이가 상당히 커질 수 있습니다.

전력 소비

DRAM에는 많은 전력이 필요합니다. 실제로, Carnegie Mellon 연구진의 논문 “메인 메모리(DRAM)는 오늘날 컴퓨터 전체 시스템 전력의 절반을 소비합니다.” 그 중 하나는 DRAM 데이터가 지속적으로 새로 고쳐져야 하기 때문입니다. 이는 DRAM이 내장된 SSD가 DRAM이 없는 SSD보다 더 많은 전력을 소비한다는 의미입니다. 오늘날의 조직은 데이터 센터와 그 이상에서 지속 가능성을 높이는 방향으로 나아가고 있으므로 운영을 유지하는 데 필요한 전력량을 줄이는 것이 필수입니다.

내구성

DRAM을 탑재한 SSD는 내구성이 더 높은 경향이 있습니다. 즉, DRAM의 마모 평준화 메커니즘 덕분에 수명이 더 길어집니다. SSD가 데이터 맵을 유지하고 프로세서와의 통신을 처리하기 위해 NAND 플래시에 의존해야 하는 경우 해당 메모리 셀은 더 빨리 마모될 수 있습니다. 아마도 지구력이 더 높을 것입니다.

DRAM이 있거나 없는 SSD의 사용 사례

DRAM이 탑재된 SSD는 다음과 같은 용도에 적합합니다.

• • • 그래픽 디자인, 비디오 편집 및 기타 고급 콘텐츠 – DRAM을 탑재한 SSD의 더 높은 성능은 Final Cut, Photoshop 또는 AutoCAD와 같은 그래픽 및 비디오 집약적인 애플리케이션에 적합합니다.
    • 고성능 컴퓨팅 – 대규모 데이터 분석, AI 또는 기계 학습을 사용하는 프로젝트와 같이 고성능이 필요한 프로젝트는 DRAM이 탑재된 SSD의 이점을 누릴 수 있습니다. 단순화된 운영 메커니즘 또는 이러한 SSD는 시스템이 고성능 컴퓨팅 환경에서 극한에 달할 때 우위를 제공합니다.
    • 고급스럽고 경쟁력 있는 게임 – 오늘날의 AAA 게임은 플레이어가 환경에 몰입할 수 있도록 정교한 기술을 사용합니다. 이러한 게임에는 지연이나 정지를 방지하기 위해 DRAM이 탑재된 고성능 SSD가 필요합니다.
    • 데이터베이스 관리 – 데이터베이스 서버를 보유한 조직은 정보에 대한 빠른 액세스, 낮은 대기 시간 및 높은 처리량 측면에서 DRAM을 갖춘 SSD의 향상된 성능을 높이 평가할 것입니다.

DRAM이 없는 SSD는 다음과 같은 경우에 적합합니다.

• • • 덜 집약적인 애플리케이션 – 회사가 그래픽을 많이 사용하는 애플리케이션이나 초저 지연 시간을 사용하는 기타 시스템에 액세스할 필요가 없는 한 DRAM이 없는 SSD의 약간 낮은 성능은 문제가 되지 않습니다. 간단한 웹 검색 및 기업 생산성 소프트웨어에는 일반적으로 초고성능이 필요하지 않습니다.
    • 지속 가능성 이니셔티브 – 대규모 조직에서는 DRAM이 없는 SSD를 사용하여 전력 소비를 상당히 줄일 수 있습니다.
    • 크기가 문제가 되는 소비자, 임베디드 및 산업용 장치 – DRAM이 없으면 SSD를 더 작게 만들 수 있어 소형 장치에서 공간을 덜 차지합니다.

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실제로 M.2 2230 폼 팩터의 DRAM 없는 SSD 7개 중 6개가 작년에 테스트를 거쳤습니다. 톰의 하드웨어 파이슨을 사용했다 E21T 제어 장치.

Phison은 또한 Computex 2023에서 두 가지 신제품을 발표했습니다. E27T Gen4 성능이 극대화된 DRAM 없는 컨트롤러입니다. 그만큼 E31T 은 세계 최초의 Gen5 DRAM이 없는 솔루션.