[고든 정의 TECH+] ‘저장장치’ HDD vs SSD 누가 이길까?

컴퓨터를 새로 구매하실 분들이라면 한 가지 빠지지 않는 고민이 있습니다. 바로 저장 장치죠. 솔리드 스테이트 드라이브(SSD, 이하 SSD)는 가격대비 용량이 작지만 대신 속도가 아주 빠르고 반대로 하드디스크 드라이브(HDD, 이하 HDD)는 용량이 큰 대신 속도가 느립니다. 물론 각자 용도와 예산에 맞춰 구매하게 되겠지만, '미래에 SSD가 저렴해지면 결국 HDD는 사라지지 않을까'하는 생각이 드는 것도 사실입니다. 과연 HDD는 미래에는 구시대에 유물이 되는 걸까요?

- 더 대용량의 HDD를 향한 몸부림

사실 지난 몇 년간 HDD의 수요는 크게 줄지 않았습니다. PC의 수요가 감소하고 노트북PC 가운데서도 SSD만 탑재한 모델이 증가하는 상황을 생각하면 의외이지만, 사실 의외가 아닌 게 기업 시장이 있기 때문이죠. 아직 세상에는 SSD로만 모든 데이터를 저장하고 백업할 수 있을 만큼 돈이 많은 기업이 많지 않습니다. 사실 기업의 세계이기 때문에 더 비용에 민감하죠. 빠른 데이터 입출력이 필요 없는 분야라면 HDD의 수요는 여전합니다.

물론 개인 가운데서도 외장 하드나 NAS 같은 새로운 저장 장치를 구매하는 경우가 많아져서 사실 수요가 많이 감소하지는 않고 있습니다. HDD 회사들이 아직 망하지 않은 비결이겠죠.

하지만 동시에 SSD의 가격이 빠른 속도로 저렴해지는 것도 사실입니다. 같은 가격이라면 당연히 속도가 빠르고 전력을 적게 먹는 SSD가 압도적으로 유리합니다. HDD가 용량 경쟁에서 이기려면 앞으로 특별 대책이 필요합니다.

웨스턴 디지털, 씨게이트 같은 HDD 제조사들은 이 위기에 공동으로 대응하기 위해서 Advanced Storage Technology Consortium(ASTC)라는 기술 컨소시엄을 만들었습니다. 막대한 비용이 드는 차세대 HDD 기술을 공동으로 개발하기 위해서죠.

HDD는 기본적으로 동그란 원판 위에 자기적으로 기록을 저장합니다. 하드디스크 플래터라고 불리는 이 원판의 기록 밀도는 이미 엄청나게 높아진 상태입니다. 현재의 하드디스크들은 플래터당 최고 1.43TB, 그리고 제곱 인치당 0.95Tb(Tbpsi (Terra-bit per square inch))의 저장 밀도를 구현했습니다.

이런 고용량이 가능한 이유는 HDD 제조사들이 수직 자기기록(PMR: perpendicular magnetic recording) 기술에다 SMR(Shingled Magentic Recording)라는 신기술을 적용했기 때문입니다. 그리고 플래터의 밀도를 높이기 위해 저항이 작은 헬륨으로 내부를 채워 넣는 방법도 등장했습니다. 덕분에 10TB라는 거대한 용량의 HDD가 등장했습니다.

하지만 SSD의 용량 증가 속도는 더 놀라워서 이미 10TB가 넘는 대용량 SSD가 등장한 상태입니다. 가격이 너무 비싸 기업용이긴 하지만 HDD 제조사가 더 긴장하지 않을 수 없습니다.

HDD 진영의 다음 무기는 열보조 자기기록(HAMR: Heat Associated Magnetic Recording)입니다. 이 방식을 이용하면 50TB급 HDD의 개발도 가능하다고 생각하고 있습니다. 실용화되는 시기는 2017년 이후로 우선 2020년 이전까지 20~30TB급 HDD가 일반화될 것으로 보입니다.

2021년 이후에는 BPMR(Bit Patterned Magnetic Recording) 및 HDMR(Heated-Dot Magnetic Recording)같은 신기술이 100TB급 이상의 HDD를 개발하는 데 도움을 줄 것입니다.



그런데 과연 그런 대용량의 저장장치가 필요할까요? 사실 같은 질문이 1GB HDD, 1TB HDD 때도 있었습니다. 그렇게 생각하면 1PB급 HDD 역시 나중에는 흔하게 보는 물건이 될지도 모르는 일입니다.

- SSD의 미래

이렇듯 든든한 신기술을 가지고 있다고는 하지만 최근 비휘발성 메모리 기술의 급격한 발달을 보면 HDD의 미래는 바람 앞의 등불 같아 보입니다. 최근 SSD나 스마트폰, 그리고 메모리 카드 등에 들어가는 낸드 플래시 메모리는 3차원으로 발달하고 있습니다.

낸드 플래시 메모리의 가장 큰 문제점 가운데 하나는 바로 공정이 미세화될수록 기록 밀도와 속도가 빨라지는 대신 수명이 줄어든다는 것이었습니다. 새로운 기록을 덮어쓸수록 수명이 줄어든다는 단점이 있었던 것이죠. 여기에 공정의 미세화 자체도 쉬운 일이 아니었습니다.

그러나 메모리 제조사들은 이 부분에서 새로운 혁신을 만들고 있습니다. 공정의 미세화를 해결할 수 있는 가장 쉬운 해결책은 공정을 미세화하는 대신 아파트처럼 메모리 셀을 쌓아올리는 방식입니다. 그러면 같은 면적에도 더 많은 양을 저장할 수 있습니다. 한정된 토지 위에 여러 층으로 건물을 올린 셈이죠.

이 분야의 선두주자인 삼성전자는 세계최초로 3D V낸드를 양산했습니다. 그것도 이제는 3세대에 이를 만큼 발전이 빠릅니다. 24층(layer)로 된 1세대 V낸드와 32층으로 된 2세대 V낸드에 이은 48층 3세대 V낸드는 엄청난 고밀도를 이룩해 256Gb(32GB)라는 용량을 작은 메모리 칩에 구현했습니다. 앞으로 TB급 SSD가 대중화될 가능성을 예고한 셈입니다.



물론 다른 제조사도 강 건너 불구경만 하지는 않습니다. 최근 인텔과 마이크론은 3D 크로스포인트(3D Xpoint)라는 새로운 비휘발성 메모리 기술을 공개했습니다. 이 신기술을 이용하면 메모리를 쉽게 적층해서 고용량화가 가능한 것은 물론 속도도 기존의 낸드 플래시 대비 1,000배나 빠르다고 합니다. 이 주장이 사실이라면 그야말로 메모리 기술의 신기원이 이룩되는 셈입니다.

- 경쟁의 이익은 소비자의 몫

새로운 형식의 비휘발성 메모리와 3차원 적층 기술이 만나면 초고속 초고밀도의 SSD가 등장할 것이라는 점은 의심의 여지가 없습니다. 물론 현재 개발 중인 HDD 기술 역시 엄청난 고밀도 HDD의 등장을 예고하고 있습니다. 이들의 경쟁은 아직 끝나지 않았습니다.

사실 제목과는 다르게 누가 이기는지 궁금한 싸움은 아닙니다. 더 중요한 것은 바로 경쟁 그 자체죠. 경쟁은 경쟁 당사자만 빼고 모두에게 이익이라는 이야기가 있습니다. 이런 경쟁 속에서 더 빠르고 고용량이면서 저렴한 저장장치가 등장한다면 궁극적으로 소비자가 가장 큰 이득을 보는 것은 당연한 이야기입니다.

오히려 경계해야 할 일은 어느 한 회사가 저장 장치 시장에서 독과점을 형성하는 것입니다. 현재 답보 상태에 있는 컴퓨터용 CPU 시장을 보면 답이 나오는 이야기죠. 다행히 미래를 예측하기는 어렵지만, 당분간 그런 일이 벌어지지는 않을 것 같습니다. 덕분에 우리는 몇 년 후에 더 빠르고 용량이 큰 저장장치를 사용할 수 있을 것입니다.

고든 정 통신원 jjy0501@naver.com