NVMe 1.4 사양 공개, 향상된 성능 및 신뢰성 최적화

- https://www.anandtech.com/show/14543/nvme-14-specification-published

- https://nvmexpress.org/

 

NVM Express 프로토콜 새 버전의 사양이 공개되었습니다. 약 2년만의 메이저 업데이트라고 하며 새로운 기능이 추가되어 이 기능을 사용하기 위해선 새로운 드라이버, 펌웨어의 업데이트가 필요할 것이라고 합니다. 다만 새로운 기능의 일부분은 임베디드 시스템이나 가상화 등에서 사용하는 기능에 중점을 두고 있어 일반 사용자용 SSD에서의 구현은 선택사항이 될 것이라고 하네요.

 

PCIe 4.0으로의 전환이 진행되고 있지만 NVMe 사양을 변경할 필요가 없다고 합니다. 즉, 성능 향상 부분이 아닌 NVMe 1.4 사양에선 SSD와 호스트간의 좀 더 향상된 최적화 기능이 포함되어 있고, 특히 RAID 재구성과 관련된 오류 처리와 관련이 있다고 합니다.

 

또한 일반적인 NVMe SSD가 가지고 있는 DRAM 메모리(논리 블록 주소와 실제 플래시 메모리 구소간의 매핑 추적을하는는 FTL의 캐시 역할)를 사용하는 다른 방법을 모색하고 있다고 하는데요, NVMe 1.4에서 도입된 PMR(Persistent Memory Region)기능도 1.2 사양에서 적용된 컨트롤러 메모리 버퍼(SSD의 DRAM 중 일부를 PCI주소 공간을 통해 직접 액세스 할 수 있게 해 NVMe over Fabrics 등의 상황에서 불필요한 메모리<>SSD간의 복사를 줄일 수 있게 함)와 비슷하게 예기치 않은 호스트 전원 손실에 따른 복구 상황에서 명령대기열의 오버헤드 없이, 곧바로 PCIe 전송을 사용해 이러한 메모리를 직접 읽고/쓸 수 있기 해준다고 합니다(NVDIMM보다는 성능이나 용량이 떨어지지만, 비슷한 이점을 제공한다고하네요)

 

여기에 가상화 스토리지용 등으로 활용할 수 있는 내구성 그룹(새로운 컨트롤러 필요), 새로운 예측 가능한 대기 모드(호스트 소프트웨어가 여러 드라이브에서 로드 밸런싱 가능한 경우), 전송 대기열 연결(CPU 코어 간의 동기화가 필요하지 않게 해줌), 네임 스페이스 쓰기 보호 등의 기능이 제공된다고 합니다.

 

아난드텍은 여기에 NVMe 인프라 위에 구축할 수 있는 연산 저장 장치, 가속기/보조 프로세서 등의 표준이 있을 것이라고 생각합니다. 그렇기에 앞으로도 NVMe 스펙에 관한 성능은 발전할 것이며, NVMe 1.5 스펙에서는 컴퓨팅 스토리지와 관련된 기본 인프라 스트럭처 표준을 산출하기에 충분할 정도로 성숙해 있을 것이라 예상합니다(CPU보다 데이터가 저장된 곳과 보다 가까운 곳에서 작업을 수행하는 부품들 말이죠).