SSD 불량률 5년동안 추적해 보니..."HDD 대비 우위"

운영체제 부팅용 환경에서 SSD가 HDD(하드디스크 드라이브) 대비 더 안정적이라는 추적 조사 결과가 나와 눈길을 끈다.

미국 소재 클라우드 서비스 회사인 백블레이즈(Backblaze)가 2018년 4분기부터 올 2분기까지 운영체제 부팅용 SSD와 HDD의 평균 고장율을 비교한 결과, 도입 5년차의 평균 고장율은 SSD가 1% 이하인 것에 비해 HDD는 3.55%를 기록했다.

5년간 추적한 결과 SSD 불량률이 HDD 대비 1/3 이하라는 추적 조사 결과가 나왔다. (사진=픽사베이)

이는 물리적으로 작동하는 부품이 전혀 없는 SSD의 특성 때문이다. 그러나 SSD는 낸드 플래시 메모리에 기록 가능한 총 쓰기 용량(TBW) 등에 제한이 있고 전기적 충격에 민감하므로 중요한 데이터는 반드시 백업하는 것이 좋다.

■ 백블레이즈, 2천여개 이상 SSD 추적 조사 결과 공개

백블레이즈는 북미 소재 클라우드 서비스 회사로 웨스턴디지털, 씨게이트, 도시바 등 다양한 저장장치 제조사의 HDD(하드디스크 드라이브)를 운용하고 있다. 매년 이 회사가 공개하는 각 제조사별·용량별 HDD의 불량률은 저장장치 구매를 고려하는 소비자들의 참고자료가 되곤 한다.

이 회사는 2018년 4분기부터 스토리지용 서버의 운영체제 부팅용 드라이브로 SSD를 활용했다. 새로 도입되는 스토리지 서버는 물론 기존 스토리지 서버의 부팅용 HDD가 고장나면 이를 SSD로 대체했다.

그 결과 지난 6월 말 기준 이 회사가 운영하는 스토리지 서버에서는 2천558개의 SSD가 가동중이다.

■ "5년 가동시 SSD 불량률, HDD의 1/3 수준"

이 회사가 2018년부터 올해 2분기까지 집계한 자료를 보면, HDD의 평균 고장 비율은 도입 4년차까지 1%대에 머무르다 5년차가 되면 3.55%까지 늘어난다. 도입 7년차에는 6.26%를 넘기며 비율도 순 증가한다.

그러나 SSD는 도입 3년차까지 1% 미만이다 도입 4년차에 겨우 1.05%를 넘겼다. 도입 5년차의 평균 고장 비율은 0.92%로 HDD 대비 오히려 떨어졌다.

백블레이즈가 5년간 추적한 연차별 SSD/HDD 평균 고장율. (자료=백블레이즈)

백블레이즈는 "운영체제 부팅용 드라이브로 활용하는 환경에서는 SSD가 HDD보다 더 신뢰할 수 있는 수단"이라고 설명했다. 또 "SSD의 쓰기 수명이 다해가면서 특정 시점에서는 불량률이 높아질 수 있으며 앞으로 수 개월 간 SSD 자체 진단 데이터를 확인하고 불량과 어떤 연관성이 있는지 조사할 예정"이라고 덧붙였다.

■ 플래터·헤드 등 구동 부품 없어 HDD 대비 고장률 ↓

HDD 안에서는 데이터를 담은 원판인 플래터(Platter)가 분당 5천400번에서 7천200번 회전하며 작동한다. 플래터에 접근해 데이터를 읽는 헤드도 모터를 이용해 작동한다. 두 부품 모두 외부 충격이나 모터 불량 등으로 시간이 지날수록 고장 가능성이 높아진다.

반면 SSD는 컨트롤러 칩과 D램, 낸드 플래시 메모리 등 모든 구성 부품이 전자적으로 작동해 물리적으로 고장날 요인이 없다. 구입 직후 발생할 수 있는 초기 불량을 제외하면 HDD 대비 상대적으로 오랜 기간 동안 문제 없이 작동할 수 있다.

백블레이즈가 제시한 평균 고장율에서 SSD의 고장 비율이 1% 이하를 유지하는 것도 이런 SSD의 구조에서 오는 장점으로 볼 수 있다.

■ SSD 수명을 결정하는 '총 쓰기 용량'에 주의

단 SSD도 항상 안전한 저장장치는 아니다. 데이터를 담아 두는 낸드 플래시 메모리 내부 셀의 안정성이 시간이 지날 수록 떨어지기 때문이다.

모든 SSD 제조사는 SSD에 문제 없이 기록 가능한 최대 용량인 TBW(총 쓰기 용량)를 정해두고 있다. 최신 제품은 3년, 혹은 5년인 무상보증기간동안 400TB 이상 기록이 가능하며 최근 출시된 삼성전자 990 프로는 1TB 제품 기준 600TB까지 기록을 허용한다.

공개 소프트웨어 '크리스탈디스크인포'로 확인한 SSD 전체 쓰기 용량. (그림=지디넷코리아)

현재는 일반 소비자가 SSD 구입 후 제조사가 정한 TBW를 넘기기 쉽지 않다. 그러나 편집 등 작업을 위해 고해상도 사진·동영상을 수시로 SSD에 복사할 경우, 또 NAS(네트워크 저장장치)의 캐시 용도 동으로 SSD를 활용할 경우 정해진 TBW를 넘기기 쉽다.

TBW를 넘긴다 해도 일정 기간은 기록이 가능할 수 있지만 쓰기 속도는 작동 초기 대비 현저하게 떨어진다. 또 어느 순간부터 아예 기록이 불가능한 시한부 상태에 돌입한다. 대용량 데이터를 SSD에 자주 복사한다면 제조사 제공 소프트웨어, 혹은 크리스탈디스크인포(CrystalDiskInfo) 등으로 SSD 상태 점검이 필요하다.

■ 고장시 데이터 복구 거의 불가능...중요한 파일은 백업해야

SSD는 D램 대비 느린 낸드 플래시 메모리의 쓰기 속도를 보완하고 수명을 늘리기 위해 데이터를 여러 곳에 분산 저장한다. 이 때문에 전원공급장치 불량, 혹은 낙뢰(번개) 등으로 전기적 충격을 입을 경우 복구가 거의 불가능하다.