빠르고 안정적인 스토리지를 원한다면 의심의 여지가 없습니다. 견고한 SSD를 구입해야 하며, 좋은 SSD를 선택 하면 수년 동안 큰 도움이 될 수 있습니다. 그러나 정의에 따르면 SSD는 영원히 지속되지 않습니다. SSD에 전원을 공급하는 NAND 플래시 메모리는 쓰기 및 지우기 주기가 한정되어 있으므로 시간이 지나면 SSD에 오류가 발생합니다.
문제는 SSD가 실제로 얼마나 오래 지속됩니까? 쇼핑할 때 이에 대해 걱정해야 하며, 주의해야 할 징후는 무엇입니까? 우리는 이 기사에서 그 모든 것과 그 이상을 탐구할 것입니다.
SSD는 얼마나 오래 지속되나요?
평균적으로 많은 SSD는 고장 징후가 나타나기 전까지 5~10년 동안 제대로 작동할 수 있습니다. 그러나 이 추정치는 문제의 특정 SSD에 따라 변경될 수 있습니다. SSD의 수명을 연장하거나 단축할 수 있는 요인에는 사용하는 NAND 플래시 메모리 유형, 처리하는 작업 부하, 사용 빈도(및 양)가 포함됩니다.
데이터 저장을 담당하는 SSD의 평균 수명에 대한 정보는 놀랍게도 거의 없습니다. SSD는 최대 10년 동안 잘 작동할 수 있지만 평균 SSD는 그보다 더 빨리 고장날 것이며, 최근 연구에 따르면 SSD 고장은 사용량보다 시간이 지남에 따라 더 많이 발생한다고 합니다. 간단히 말해서 SSD를 매일 많이 사용해도 괜찮습니다. 가볍게 사용하든 안하든 시간만으로도 제 역할을 할 것입니다.
토론토 대학의 Bianca Schroeder와 Google의 Raghav Lagisetty 및 Arif Merchant의 연구 논문 에 따르면 NAND 플래시 드라이브는 기존 HDD보다 교체율이 훨씬 낮습니다. 소비자용 SSD 초기에 일부 사람들은 SSD가 HDD보다 신뢰성이 훨씬 떨어진다고 주장했지만 이는 일반적인 PC 신화 로 드러났습니다. 반면, 동일한 연구에서는 SSD가 HDD보다 수정 불가능한 오류와 불량 블록을 더 많이 발생하며, 이것이 반드시 전체 드라이브 오류로 이어지는 것은 아니라는 사실을 발견했습니다. 일정 기간 동안의 성능 저하에 관한 것입니다.
클라우드 스토리지 및 백업 회사인 Backblaze도 중간 보고서를 발행하여 SSD 신뢰성에 대한 몇 가지 흥미로운 통찰력을 공유합니다. 2023년 중반에 회사는 스토리지 서버에 무려 3,144개의 SSD를 사용하고 있었습니다. 2023년 2분기에는 SSD 3,144개 중 단 8개만 고장났습니다. 회사의 연간 고장률(AFR)은 0.36%에서 1.72% 사이를 맴돌았습니다.
아마도 더 흥미로운 점은 Backblaze가 SSD의 평균 고장 기간도 계산했다는 것입니다. 2023년 보고서에서 회사는 총 63개의 SSD 장애를 발견했습니다. Backblaze는 POH(전원 켜기 시간)를 고려하여 SSD의 평균 수명이 14개월에 불과하다고 판단했습니다. 그러나 이 데이터는 오해의 소지가 있습니다. Backblaze 전체 제품군의 평균 SSD 수명은 25개월에 불과합니다. 시간이 지남에 따라 장애 발생 당시 SSD의 평균 수명이 늘어날 가능성이 높습니다.
거의 모든 단일 연구에서 소비자가 아닌 데이터 센터의 맥락에서 SSD에 대해 이야기하기 때문에 SSD의 지속 시간을 확인하는 것은 특히 어렵습니다. 시간이 가장 큰 역할을 하는 것처럼 보이지만 시간보다 더 많은 것이 있기 때문에 연구 여부에 관계없이 소비자 SSD의 정확한 평균 수명을 측정하는 것은 어렵습니다.
명심해야 할 또 다른 점은 많은 SSD가 결코 실패하지 않는다는 것입니다. SSD 다이를 보는 것보다 전체 시스템을 교체하는 것이 더 빠를 것입니다. 일부 SSD는 오류가 발생하고 일부는 오류가 발생하며, 귀하의 SSD에 어떤 일이 일어날지 쉽게 예측할 수 있는 방법이 없습니다.
SSD의 수명에 영향을 미치는 요소는 무엇입니까?
SSD의 수명은 상당히 모호해 보일 수 있지만 모든 SSD에는 장애 위험이 발생하기 전에 처리할 수 있는 예상 데이터 양이 있습니다. 그것을 분석해 봅시다.
TBW, DWPD 및 MTBF
SSD를 구입할 때 문제가 발생하기 전에 SSD가 얼마나 오래 작동해야 하는지 추정하는 다양한 사양(TBW), 일일 드라이브 쓰기(DWPD), 평균 고장 간격(MTBF)을 자주 보게 됩니다. 일부 제조업체는 이러한 측정 항목 중 하나만 나열하지만 다른 제조업체는 세 가지를 모두 나열할 수도 있습니다. 이것이 바로 SSD의 수명을 결정하는 것이 정확한 과학이 아닌 이유입니다. 결국 각 지표는 다른 것을 나타냅니다.
TBW는 SSD가 마모되기 전에 SSD에 쓸 수 있는 총 데이터 양을 측정한 것입니다. 이는 SSD의 내구성을 나타내는 가장 일반적으로 사용되는 지표이지만 실제로는 해당 한도에 도달할 가능성이 거의 없습니다. 현재 사용 가능한 최고의 SSD 중 다수는 TBW 등급이 1,200TB 이상에 이릅니다. SSD에 매주 100GB의 데이터를 쓴다고 가정하면(어떤 주에는 많지 않을 수도 있지만 대부분의 주에는 충분할 것입니다) TBW는 230년 동안 연속 사용하면 소진됩니다.
간단히 말해서, 높은 TBW는 내구성이 향상되기 때문에 좋지만 SSD에서 TBW를 초과할 가능성은 거의 없습니다. 적당한 300TB TBW를 갖춘 오래된 드라이브라도 정상적인 사용으로 수년 동안 지속됩니다.
DWPD는 SSD의 내구성을 측정하는 데 사용되는 또 다른 지표입니다. 이는 드라이브 보증 기간 동안 SSD의 전체 용량을 하루에 몇 번 쓸 수 있는지를 나타냅니다. 예를 들어 Samsung 990 Pro 2TB는 5년 보증을 제공하며 DWPD 등급은 0.3입니다. 즉, 전체 한도를 모두 사용하기 전까지 5년 동안 하루 최대 600GB까지 쓸 수 있다는 의미입니다.
반면에 MTBF는 오류 사이의 시간을 시간 단위로 나타내는 신뢰성 지표입니다. SSD에서는 정상 작동 중에 SSD가 사망할 가능성을 간단히 추정합니다. 앞서 언급한 Samsung 990 Pro의 MTBF는 150만 시간입니다. 이는 고장이 나기 전까지 150만 시간 동안 정상적으로 작동할 것으로 예상된다는 의미입니다. 그것은 171년인데, 이는 다시 말해 말도 안되는 숫자입니다.
이러한 모든 측정 항목은 SSD의 수명이 오래 지속된다는 것을 보장하지 않는 통계적 측정값이라는 점을 기억하는 것이 중요합니다. (로봇 대군주들의 도움이 없었다면 우리 중 누구도 230년 동안 SSD에 무슨 일이 일어났는지 볼 수 없을 것입니다.)
이는 단지 추정일 뿐이며 일부 SSD는 1년 안에 고장이 나는 반면 다른 SSD는 전혀 고장이 나지 않고 한 시점에 간단히 교체될 것입니다.
나이
모든 지표를 제쳐두고 SSD의 수명은 SSD의 수명을 결정하는 요소입니다. 최신 SSD에서 TBW를 초과할 가능성은 없지만 시간과 사용량만으로도 TBW가 닳게 됩니다. 이는 모두 SSD에 사용되는 NAND 플래시 메모리의 산화물 층 내구성에 달려 있으며, 이는 각 프로그램/삭제(P/E) 주기마다 저하됩니다. SSD의 NAND 셀은 모든 P/E 주기의 영향을 받으며 결국에는 마모됩니다. 점점 더 많은 NAND 셀이 마모됨에 따라 SSD의 데이터 저장 능력이 저하됩니다.
따라서 사용량이 많은 드라이브는 더 빨리 마모될 가능성이 높지만 언젠가는 SSD가 어떤 식으로든 마모될 것입니다. 대부분의 SSD에는 3~5년의 제한 보증이 제공됩니다. 나머지 기간은 운과 사용량에 달려 있습니다.
NAND 플래시 메모리의 종류
SSD의 평균 수명을 추정하기 어려운 또 다른 이유는 참고할 수 있는 보편적인 유형의 SSD가 없다는 점입니다. 특정 SSD에 사용되는 NAND 플래시 메모리에 따라 예상되는 쓰기 주기 수가 더 높거나 낮을 수 있습니다.
NAND라는 용어는 PC를 끄더라도 데이터를 계속 저장하는 비휘발성 유형의 플래시 메모리를 나타냅니다. 이는 휘발성이며 하루 동안 로그아웃한 후에는 어떤 데이터도 유지하지 않는 RAM 과 다릅니다. NAND는 회전하는 자기 디스크를 사용하여 데이터를 저장하므로 속도가 느리고 물리적 손상이 발생하기 쉬운 HDD와 SSD를 차별화하는 요소이기도 합니다.
SSD의 NAND 플래시 메모리 유형은 다음과 같습니다.
- SLC(단일 레벨 셀): 이 유형의 NAND는 실제로 데이터 센터에서 사용되는 것과 같은 엔터프라이즈 SSD에만 나타납니다. 셀당 1비트의 정보만 저장하므로 데이터 검색이 더 빨라지고 약 100,000 P/E 주기로 내구성이 가장 높습니다( Kingston 에 따르면).
- MLC(다중 레벨 셀): 이름에서 이 유형의 NAND가 셀당 여러 비트를 저장한다는 것을 의미하지만 가장 일반적으로 셀당 2비트에 사용됩니다. 데이터 밀도가 높다는 것은 더 큰 용량으로 생산하기가 더 쉽다는 것을 의미하지만 최대 10,000 P/E 주기까지만 지속되는 것으로 평가됩니다. 하지만 소비자급 MLC SSD는 내구성 등급이 낮을 수 있습니다.
- TLC(3중 레벨 셀): 짐작하셨겠지만, 이 유형의 메모리는 셀당 3비트를 저장합니다. 이는 현재 소비자 SSD에서 가장 인기 있는 NAND 유형으로, 성능, 가격, 내구성이 모두 잘 조화되어 있습니다. 3,000 P/E 주기를 처리할 수 있습니다.
- QLC(쿼드 레벨 셀): QLC NAND는 셀당 4비트의 데이터를 저장하여 단 1,000 P/E 주기 등급으로 내구성을 희생하면서 스토리지 밀도를 높입니다.
일부 제조업체는 3D NAND라는 기술을 사용하기 시작하여 SSD 자체를 더 크게 만들지 않고도 밀도와 저장 용량을 높였습니다. 이 기술은 SLC부터 QLC까지 모든 유형의 NAND에 사용할 수 있습니다. 일부 SSD 사양에는 유형을 명시하지 않고 '3D NAND'만 나열되어 있지만, 더 자세히 살펴보면 해당 정보는 일반적으로 제조업체 웹사이트에서 찾을 수 있습니다.
요즘 대부분의 SSD에는 TLC NAND가 탑재되어 있어 가격은 더 저렴하지만 내구성은 떨어집니다.
SSD 오류 징후
SSD에 오류가 발생하는 경우 일반적으로 확인하기가 매우 쉽습니다. 수년에 걸쳐 교체되기 전에 SSD가 고장나는 경우는 단 한 번뿐이었지만 이는 분명했습니다. 컴퓨터 속도가 견딜 수 없을 정도로 느려져서 Chrome을 실행하는 데 30분 이상이 걸렸습니다. 작업 관리자를 확인해보니 아무것도 열려 있지 않은데도 디스크가 100%로 실행되고 있는 것으로 나타났습니다. 운 좋게도 돌아올 수 없는 지점이 되기 전에 이를 포착하고 해당 SSD를 제거하기 전에 데이터를 검색할 수 있었습니다.
주의해야 할 몇 가지 징후는 다음과 같습니다.
- 특히 부팅 중 자주 발생하는 충돌
- SSD가 읽기 전용 모드로 전환됨
- 빈번한 파일 시스템 오류
- 느린 성능
- 데이터 손상
- 죽음의 블루스크린(BSOD)
- 정지 및 무응답
- 잘못된 데이터 블록 또는 재할당된 섹터에 대한 알림과 같은 SMART 오류
SSD를 분실하면 모든 데이터가 손실될 수 있다는 점을 기억하는 것이 중요합니다. 그렇기 때문에 백업이 매우 중요하지만, SSD의 고장 징후를 주기적으로 테스트하는 것도 좋은 생각입니다. 오류의 징후를 발견하기 전에 조치를 취하는 것이 가장 좋습니다. 이렇게 하면 데이터를 다른 곳으로 전송하고 교체 드라이브를 구입할 시간이 생길 수 있습니다.