[고든 정의 TECH+] 2023년까지 40TB 개발?…대용량 하드디스크의 미래

지금까지 수많은 IT 제품들이 반짝하고 등장했다가 역사의 뒤안길로 사라졌습니다. 지금 10대 청소년들은 잘 모를 비디오 테이프, 삐삐, 플로피 디스크, 휴대용 카세트 테이프 등 여러 제품들이 한때 생활 필수품처럼 사용되다 사라졌습니다. 아직은 필수 저장장치로 사용되지만, 하드디스크(HDD)의 미래 역시 비슷할지 모릅니다. SSD라는 아주 강력한 경쟁 상대가 있기 때문이죠.

PC 수요의 감소와 SSD의 보급으로 하드디스크 출하량은 몇 년째 계속 감소하고 있습니다. 하지만 아이러니하게도 하드디스크로 저장하는 데이터의 양은 빠른 속도로 증가하고 있습니다. 폭발적으로 증가하는 데이터를 모두 담기에는 아직 SSD가 너무 비싸기 때문이죠. 따라서 주요 하드디스크 제조사는 데이터 센터를 위한 대용량 하드디스크 개발에 박차를 가하고 있습니다. 주요 제조사들은 HAMR(Heat Assisted Magnetic Recording, 가열 자기 기록)을 비롯한 신기술을 적용해 현재의 하드디스크 용량을 몇 배로 늘릴 계획입니다. 가열 자기 기록 기술은 20mW 출력의 810nm 레이저를 이용해 순간적으로 섭씨 450도까지 가열해 자기 기록을 남기는 것으로 더 좁은 공간에 데이터를 기록할 수 있습니다.

최근 16TB 용량의 1세대 가열자기기록 방식 하드디스크를 선보인 씨게이트는 새로운 로드맵을 통해 2023년까지 40TB 하드디스크를 개발할 수 있다고 발표했습니다. 관련 전문 매체인 아난드텍에 의하면 이미 씨게이트는 내부적으로 3TB 용량의 플래터를 테스트하고 있습니다. 하드디스크는 플래터라는 동그란 원판에 데이터를 기록하는 방식인데 일반적으로 고용량 하드디스크일수록 더 많은 플래터를 넣습니다. 예를 들어 3TB 플래터 8장을 넣으면 24TB 하드디스크 개발이 가능합니다. HAMR 기술을 적용된 3TB 플래터의 데이터 저장 밀도는 제곱인치 당 2.381Tb (Tb/Inch^2)인데 앞으로 기록 밀도를 10Tb/inch^2까지 늘릴 수 있다고 합니다. 따라서 100TB 하드디스크 개발도 가능합니다.

씨게이트는 2020년에 20TB 이상 용량의 하드디스크를 출시하고 2021-2022년 사이에 30TB, 2023년 이후에 40TB 용량의 하드디스크를 출시한다는 로드맵을 가지고 있습니다. (사진) 그때까지 목표를 달성할 수 있을지 의구심도 들지만, 사실 그래야만 하는 이유가 있습니다. SSD 역시 셀 하나에 4비트를 기록하는 QLC 기술이나 여러 층으로 셀을 쌓아 올리는 3D 낸드 기술이 발전하면서 용량 대비 가격이 빠르게 내려가기 때문입니다.

이미 일부 1TB SSD가 보급형 가격으로 내려왔고 크기가 작으면서도 속도가 빠른 M.2 NVMe PCIe 규격의 SSD 역시 가격이 빠른 속도로 떨어지고 있어 앞으로 컴퓨터의 기본 저장 장치는 SSD로 통일될 가능성이 커졌습니다. 하드디스크는 대용량 데이터 저장이 필요한 일부 사용자와 데이터 센터의 전유물이 될 것입니다. 하지만 낸드 플래시 메모리 가격이 더 폭락하면 하드디스크의 미래는 플로피 디스크와 비슷할 가능성이 큽니다. 따라서 하드디스크 업계는 고용량 하드디스크 기술 개발에 박차를 가하고 있습니다.

용량과 더불어 개선이 필요한 부분은 바로 속도입니다. 하드디스크는 원리상 반도체 기반인 SSD보다 속도가 느릴 수밖에 없습니다. 따라서 SSD와 속도 경쟁은 무의미하지만, 용량이 점점 커지면서 대용량 데이터를 읽고 쓰는데 너무 시간이 오래 걸리고 있습니다. 10TB 이상 용량 하드디스크도 읽기/쓰기 속도는 200MB/s를 좀 넘는 수준에 불과해 대용량 데이터를 백업하거나 불러오는데 너무 많은 시간이 필요합니다. 이것 역시 데이터 센터에서 점점 SSD 사용이 늘어나는 이유입니다.

과거 하드디스크가 서버에서 주 저장장치로 쓰이던 시절에는 속도를 높이기 위해 10,000-15,000rpm(rpm, 분당 회전 속도)의 고속 하드디스크가 있었습니다. 하지만 여러 개의 플래터를 넣은 고용량 하드디스크에서 7200rpm 이상의 회전 속도는 전력 소비와 발열을 감당하기 어렵습니다. 따라서 업계의 해결책은 데이터를 읽고 저장하는 액추에이터를 여러 개 넣어 속도를 높이는 것입니다.

멀티 액추에이터 기술 Multi-Actuator Technology (MAT) 기반 하드디스크는 올해 1세대 제품이 출시되며 앞으로 20TB, 30TB, 40TB 하드디스크가 출시됨에 따라 그 비중이 높아질 것으로 예상됩니다. 두 개의 액추에이터를 사용한 1세대 제품의 경우 최대 데이터 전송 속도가 480~500MB/s로 기존 하드디스크의 두 배에 달합니다. 물론 더 빠른 속도로 발전하는 SSD를 따라잡을 순 없지만, 사용하기 더 편리해질 것은 분명합니다.

현재 SSD 및 하드디스크 업계의 경쟁 덕분에 TB급 SSD 및 10TB급 하드디스크의 가격은 크게 내려갈 것으로 예상됩니다. 어떤 제품을 구매하든 개인 소비자와 대규모 데이터 센터 모두에게 이익이 될 것입니다.

고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com