아날로그스러운 하드웨어, SSHD

컴퓨터와 아날로그라는 단어는 무언가 그렇게 썩 어울리지 않는 느낌이 조금 있다. 컴퓨터의 작동 원리에 디지털 신호와 관련된 여러 원리가 들어가기도 하는데다가 예전엔 아날로그에 가깝게 작동했던 부분들도 요즘은 디지털로 전환되는 경우가 상당히 많아져서다. 특히 전기와 관계된 부분이 그런데, 마더보드의 CPU 전원부나 파워 서플라이가 디지털화 되는 일이 요즘엔 굉장히 잦아졌다.

디지털이라는 단어가 여기 저기서 괜찮은 의미로 쓰이다보니 상대적으로 아날로그가 조금 낡고 구식인 방식처럼 보일때도 많다. 허나 디지털이 아날로그보다 더 우월하다고 말하기는 조금 어렵다. 초창기의 디지털 방식 게임패드나 조이스틱은 사용자의 세세한 움직임을 제대로 전달하지 못해 아날로그 스틱이 나올 때 까지 게이머들을 괴롭혔고, 대표적인 디지털 미디어인 CD는 용량을 맞추기 위해 소리를 많이 잘라내는 과정을 거쳐야만 했다. 그리고 이런 부분들이 CD가 보급화된 오늘날 까지도 CD는 제작 과정에서 음원 손실이 심하기에 아날로그인 LP가 음질이 좋다는 카더라를 만드는 이유가 되어 버린다.^[각주:1]

△ 내가 꼽는 윤하 최고의 명반, 3집 part.B인 growing season.

SSHD라는 물건을 이야기 하면서 난데없이 아날로그와 디지털 이야기로 두 문단이나 써제꼈다. 특별한 건 아니고 SSHD라는 물건 자체가 좀 묘한 구석이 있다보니 그 이야기를 하려다가 옆길로 좀 샜다. 뭐 내 글이 다 그렇지. 아날로그라는 단어가 요즘 같이 고도로 디지털화된 시대엔 상징성이 있는 편인데, 가수 윤하에게 아날로그의 감성이 있다는 평가가 따라붙는 모습을 보다가 글을 어떻게 풀어나갈지 아이디어가 떠올랐다. 그래서 쓴다.

△ 시게이트의 SSHD인 FireCuda.

SSHD는 이름부터 참으로 정직하다. SSD + HDD를 합쳐 만든 단어이고 이름처럼 SSD와 HDD가 하나의 드라이브 안에 다 들어있다. 조금 더 정확하게 말하자면 아주 작은 용량^[각주:2]의 SSD와 일반적인 PC 용량 수준의 HDD가 같이 들어있다. 제조사의 주장에 따르면 HDD의 대용량과 SSD의 속도를 모두 가지고 있다는데, 실제로 써보면 SSD의 속도 까지는 아니지만 그래도 HDD보다는 뚜렷하게 빠른 편이다. 원리도 굉장히 단순하다. HDD에서 자주 쓰는 데이터를 SSD에 저장해 두어서 속도를 올리는 방식이다. 굳이 따지자면 SSHD의 SSD영역은 캐시(Cache)와 버퍼(Buffer) 중 '캐시'에 가깝다.

캐시와 버퍼의 차이

캐시와 버퍼는 두 개의 저장 장치 사이에서 임시로 데이터를 품고 있는 장치라는 점에서 공통점이 있다. 그런데 용도는 많이 다르다. 말이 나온김에 따로 한 문단 정도 설명을 하기 위해 쓴다. 짧게 말하자면 캐시는 '속도'를 위해 쓰고 버퍼는 '안정성'을 위해 쓰는 장치이다.

△ 캐시는 '책상'과 비슷하다

책상에 앉아서 공부를 하는 상황을 생각해보자. 공부를 하는 나 자신은 CPU에 해당한다. 이렇게 생각하면 책상은 CPU 안의 캐시, 집안의 책장은 RAM, 도서관은 HDD로 비유할 수 있다. 뒤로 갈수록 용량은 커지지만 접근성이 낮아지며 가장 빠르게 데이터를 뽑아올 수 있는 영역은 HDD나 RAM이 아니라 CPU의 캐시이다. 캐시는 속도가 다른 두 개의 저장장치 사이에서 일종의 완충장치로 작동한다. 자주 쓸 것 같은 데이터를 빠르게 끌어오기 위해 아주 작게나마 미리 데이터를 얹어두고 필요하면 재빠르게 꺼내온다. 그리고 이렇게 캐시 안에 들어있는 데이터가 마침 계산을 위해 필요한 데이터라서 빠르게 공급해줄 수 있으면 그 상태를 캐시가 '히트(Hit)'했다고 표현한다. 캐시가 히트하게 되면 멀리 있는 RAM(책장)이나 HDD(도서관)까지 가서 자료를 찾아올 필요 없이 바로 계산을 할 수 있다. 자료를 찾기 위해 멀리까지 갈 필요가 없기에 속도가 올라가는 원리이다.

△ 우리에게 친숙한 유튜브의 버퍼링 화면.

유튜브를 보면 처음에 영상을 재생하기 전에 동그라미가 돌아가는 모습을 볼 수 있을 것이다. 이게 바로 버퍼링 과정이다. 버퍼는 데이터를 공급하는 공급원(Source)에서 항상 데이터를 안정적으로 받아올 수 있으리란 보장이 없기 때문에 쓴다. 예를 들어보자. 인터넷이 항상 정상적인 속도로 연결되어 있을 수는 없다. 지하철에서 터널만 들어가도 LTE가 일시적으로 끊기기 마련이고 기지국과 기지국을 옮겨타는 사이에 순간적으로 끊어지는 현상이 생긴다. 이럴 때 버퍼에 미리 쌓아둔 데이터가 영상을 끊김없이 재생할 수 있게 만들어준다. 인터넷으로 비유를 했지만 HDD나 DVD-RW에도 버퍼가 달려있다. 데이터를 전송할 때 항상 HDD가 한가할 수는 없기에 일시적으로 데이터를 퍼올려줄 수 없는 상황이 온다. 이럴 때 버퍼가 끼어들며 그간 받아둔 데이터를 뿌려준다.

뭐 그냥 생각하기 복잡하다 싶으면 옥상 물탱크를 떠올려도 좋다. 수도공사 같은 일이 생기며 단수가 되어도 물탱크에 물이 가득차 있다면 우리는 밥도 해먹고 씻을 수도 있을 것이다. 보통 HDD에는 64MB~256MB 수준의 버퍼 메모리가 들어가 있고, DVD-RW엔 2~8MB 정도의 버퍼 메모리가 내장되어 있다. 스마트폰은 보통 내장 메모리에 임시로 동영상 파일의 일부를 받아서 소프트웨어적으로 버퍼 역할을 수행하게 만들고, HDD나 DVD-RW엔 D램으로 만들어진 하드웨어 버퍼 메모리를 따로 장착한다.

앞서 이야기 했듯이, SSHD라는 물건은 자주 쓰는 데이터를 SSD 영역에 옮겨두어 캐시로 활용하며 속도를 빠르게 만든다. 그러다보니 이 '자주 쓰는 데이터'를 판별하기 위해 약간의 시간이 필요한데, 짧으면 2주, 길게는 한 두달 정도의 적응기간이 필요하다. 이게 SSHD가 아날로그 스럽게 느껴지는 지점이다. 사자마자 최고의 성능을 발휘 하는 것을 당연하게 여기다보니, 제 역할을 다 해내기 위해 약간의 시간이 투자되는 물건은 구식처럼 느껴지는 것이다. 당연하게도 구식이 나쁜 것이 아니기에 이런 아날로그스러움은 요즘 같은 시대에 오히려 반갑게 느껴질 정도.

사실 특별히 새로운 일은 아닐 수도 있다. 머신 러닝이라는 개념은 빅데이터, 인공지능등의 개념과 묶여 몇 년 전부터 컴퓨터 과학 업계에서 굉장히 핫한 분야이고 역학적^[각주:3] 구조를 가진 대부분의 기계는 축이나 기어가 적당히 닳고 난 뒤에야 온전한 성능이 나오는 일이 흔하기 때문이다. 차를 샀을 때 길이 들기 전까지 차를 살살 다루라는 조언은 다들 들어 보았을 것이고, 하다못해 어릴 적에 가지고 놀던 미니카조차도 처음 샀을때 보단 시간이 조금 지난 뒤에야 제 속도를 낼 수 있다.그래도 전기적으로 작동하는 전자기기에서 길들이기를 위한 시간이 필요하다는 것은 여전히 느낌이 묘하다. 스마트폰이 사고나서 한 달 뒤에서야 제대로 작동한다면 그건 좀 기분이 이상할 것 같지 않나?^[각주:4]

내가 SSHD의 구식스러움에 애정을 가진 것과 별개로 SSHD라는 제품군 자체는 시장에서 실패했다. SSD나 HDD를 구분할 줄 알거나 크게 관심 가지는 소비자들이 대단히 드물기에 그 차이를 뚜렷하게 설명하기도 곤란하기도 했고 SSD와 HDD의 차이를 알고 있는 소비자들에겐 SSD급 속도에 HDD급 용량과 가격을 가진 제품이라기 보단 HDD급 속도에 SSD급 가격을 가진 제품처럼 여겨졌기 때문이다. 사실 공업 제품치고 이런류의 퓨전 제품들이 시장에서 자리잡은 사례가 있기는 한가 싶다. 한 20년 전엔 15인치 CRT 모니터와 17인치 CRT 모니터의 가격 차이가 원체 크다보니 그 중간을 노린 16인치 CRT 모니터가 몇 종류 나왔는데, SSHD와 마찬가지로 17인치급 가격과 15인치급 화면 사이즈라며 거하게 욕을 먹고 시장에서 사라졌다.

△ SSHD의 완성형이라 할만한 WD의 블랙 스퀘어^[각주:5] 드라이브.

SSHD의 한계가 뚜렷하다보니 조금 다른 방식을 쓴 제품이 나온 적도 있다. SSHD에서는 SSD 영역이 HDD 영역과 따로 구분되어 사용자의 눈에 보이지 않는다. 운영체제에서는 1개의 디스크 드라이브만이 보일 뿐이다. 그런데 WD에서 나온 물건 중에는 독립적으로 작동하는 SSD와 HDD가 모두 달려있는 제품이 있다. 일단 SSD 영역에 운영체제를 설치한 뒤, WD에서 제공하는 전용 드라이버를 깔아주면 HDD영역이 추가로 인식되는 형태이다. 일단 드라이버가 설치되고 나면 SSD와 HDD가 각각 따로 작동하면서 2개의 디스크 드라이브가 달린 것처럼 작동한다.

1개의 S-ATA 포트로 두 개의 드라이브를 연결하는 방식이기에 SSD와 HDD 양쪽을 모두 열심히 쓰고 있으면 1SSD와 1HDD 조합보다 버스 속도에서 약간의 손해를 보긴 하지만 1개의 2.5인치 베이만 가지고도 SSD의 속도와 HDD의 대용량을 모두 쓸 수 있다는 사실 자체는 굉장히 달콤했다. 대다수의 노트북은 S-ATA포트가 한 개만 달려 나오기 때문이다. ODD를 뽑아내고 그 자리에 달아주는 경우도 있었지만 그나마도 작은 노트북에서는 ODD를 아예 달아주지 않기 때문에 15인치 미만의 사이즈에서는 사실상 저게 유일하게 2디스크를 쓸 수 있는 방법이었다.

그러나 SSHD가 그러했듯이 블랙 스퀘어 드라이브도 시장에서 철저히 실패했다. 장점이 많은 물건이었지만 값이 지나치게 비싸기도 했고 SSD의 가격이 떨어지는 속도는 생각보다 빨랐으며^[각주:6] M.2나 mSATA포트를 달고 나오는 노트북들이 많아지다 보니 1SSD + 1HDD 조합을 쓰는 것이 예전에 비해서 상대적으로 쉬워지기도 했다. 그럼에도 불구하고 이런 제품도 있었다는 사실이 잘 알려지지 않았기에 굳이 써 보았다. 어찌 보면 SSHD라는 이름 자체가 이 제품에 더 어울리기도 하고 말이다.

△ 아마도 가장 용량이 큰 HDD로 남을 HGST의 울트라스타 HE 14TB.

HDD의 시대가 저물어간다. 현재의 방식대로라면 3.5인치 크기의 HDD에 최대로 저장할 수 있는 용량은 14TB가 한계일 것이고 올해 중으로 14TB HDD가 출시되고 나면 아마도 더 큰 용량의 HDD가 세상에 나오는 일이 없을 것이다. 지금도 기록 밀도를 높일 방법을 찾지 못해서 1개의 3.5인치 디스크에 플래터를 6장 7장씩 욱여넣고 있는 상황이고, 그 와중에 SSD는 같은 폼팩터에서 60TB라는 용량을 달성했다. 크기가 작아지면 성능도 떨어지는 HDD와 달리 SSD는 손가락 하나만한 크기의 물건조차도 HDD 속도의 10배 이상을 뿜어내고, HDD는 5~7년쯤 뒤면 소비자 시장에서 완전히 사라질 것이라는 예측이 많다. 그리고 나도 저 예상이 들어맞을 것 같다는 생각을 한다.

△ 이 놈은 확실히 좀 문제가 있다.

HDD에서 SSD로의 이주가 이뤄지는 시대에 그 징검다리 역할을 위해 세상에 나왔지만, 이런 저런 이유가 겹쳐 영 빛을 보지 못하는 SSHD에 대해서 한 번쯤은 글을 쓰고 싶었다. PC 하드웨어에 애정을 가지다보니 이렇게 천대받는 물건을 보면 뭐라도 해주고 싶은 마음이 들고 안쓰럽다. 뭘 가지고 썰을 풀까 고민하다가 윤하 노래를 들으니 아날로그라는 키워드로 SSHD를 이야기 할 수 있을 것 같았다. 그 감수성 터지는 음악을 들으면서 SSHD를 떠올린 내가 지금 생각해도 웃기다. 웃기면 어떤가. 또 이렇게 글을 하나 쓸 수 있었으니 만족이다. 새해가 밝았다. 다들 복 많이 받으시라.

1. 실상은 음'질'이 아니라 음'색'에 대한 선호도 문제일 뿐이다. 좀 더 자세히 이야기 하자면, CD를 만드는 과정에서 디지털 신호로 변환하기 위해 소리를 잘라내는 과정을 '클리핑'이라고 하는데, 이 클리핑을 겪지 않는 다는 것이 LP가 음질이 좋다는 근거로 흔히 제시된다. 그러나 소리를 잘라내지 않는다고 해서 소리의 선명도나 디테일이 올라가는 것은 아니다. 실제로 LP는 스튜디오에서 녹음 된 소리를 모두 담아낼 만큼 충분히 세밀하게 데이터를 저장할 수 없다. LP 특유의 아날로그 노이즈가 소리를 풍부하게 느끼도록 만들어주는 것 뿐. 그리고 '원음 재생'이라는 하이파이의 목적에 LP는 사실 잘 맞지 않는 재생 매체다. 소리의 왜곡이 발생하기 쉬울수 밖에 없는 구조이기 때문이다. [본문으로]
2. 보통 8GB짜리 MLC 플래쉬 메모리가 하나 들어간다. [본문으로]
3. 이런 식의 실체를 가진 기계 장비에 대해서 보통은 '물리적'구조를 가졌다는 표현을 쓴다. 근데 물리학과에서 전기를 다루지 않는 것은 아니기에 나는 '역학적'이라는 표현을 썼다. 그러니 단어가 입에 붙지 않아도 이해해주시라. [본문으로]
4. 웃기는 이야기지만 현실이 그렇긴 하다-_-. 최신 운영체제를 올린 스마트폰들은 버그가 많다보니 한 두달 뒤에야 안정화 되는 경우가 많다. 물론 이건 하드웨어의 문제라기 보단 소프트웨어의 문제지만. [본문으로]
5. 텍스트로는 블랙 뒤에 윗첨자로 2가 붙는다. 그렇다 '제곱'을 의미한다. 그렇기에 블랙 투 드라이브가 아니라 블랙 스퀘어 드라이브라고 읽는다. WD는 두 개의 드라이브가 1개의 디바이스 안에 들어있다는 것을 이렇게 표현했다. [본문으로]
6. 3D 적층 방식의 플래쉬 메모리가 대량생산 되면서 대용량 SSD의 값이 굉장히 빠르게 떨어지고 있다. 이젠 500GB짜리 SSD도 손에 닿을만한 수준이고 삼성 같은곳에서는 500GB SSD를 달아둔 노트북을 70만원 미만에 찍어내고 있는 중이다. [본문으로]