[이데일리 강민구 기자] 국내연구진이 기존 정보저장장치를 차세대 메모리 개발에 적합하도록 성능을 높이고, 관련 기술을 국내·외 대학과 연구소에 무상으로 공개했다.

한국과학기술원(KAIST)은 정명수 전기·전자공학부 교수 연구팀이 SSD의 데이터 병렬 입출력 처리를 순수 하드웨어로 구현한 차세대 NVMe 컨트롤러 ‘오픈 익스프레스(OpenExpress)’를 개발했다고 4일 밝혔다.

‘OpenExpress’를 장착한 시제품과 평면도.

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SSD(Solid State Drive)는 자기디스크를 이용하는 데이터 저장장치인 하드디스크와 달리 반도체를 이용해 데이터를 저장한다. 데이터를 빠른 속도로 읽고 쓰고 발열이나 소음도 적다. 또 소형화나 경량화도 할 수 있지만 가격이 비쌌다.

하드디스크용으로 설계된 기존 SATA 규격이 SSD에서 제대로 성능을 발휘하지 못하자 이를 대체하기 위해 NVMe 인터페이스 기술이 개발됐다. NVMe는 SSD 성능을 최대한 활용하도록 해 다양한 플래시 기반 저장장치에 적용되고 있다.

전 세계 ICT 분야 주요 기업들은 NVMe를 사용하기 위해 하드웨어 NVMe 컨트롤러 관련 지식 재산권(IP) 확보에 비용을 투자해 독자 개발하고 있다. 하지만 해당 IP는 외부에 공개되지 않아 대학이나 연구소 등에서 연구목적으로 사용하기에 어려움이 있었다.

미국 실리콘밸리의 소수 벤처기업이 자체 개발한 IP를 제공하지만 한 달에 약 4000만원의 이용료를 내야 한다. IP를 수정하기 위해 단일 사용 소스 코드를 받으려면 복사본 당 약 1억원을 지급해야 했다.

정명수 교수 연구팀은 이에 자유롭게 수정할 수 있는 하드웨어 NVMe 컨트롤러 지식 재산권인 오픈 익스프레스를 개발하고 이를 무상으로 공개했다. 연구팀은 오픈 익스프레스를 이용한 NVMe 하드웨어 컨트롤러를 시제품으로 제작했다.

시제품은 초고속 차세대 메모리 등의 연구에 적합하며, 다양한 스토리지 서버 작업 부하를 비교한 시험에서도 인텔의 고성능 저장장치인 옵테인 SSD(Optane SSD)보다 76% 높은 대역폭과 68% 낮은 입출력 지연시간을 보였다.

비영리 목적의 대학이나 연구소라면 오픈 익스프레스 공개 소스 규약 내에서 컨트롤러를 사용하고, 수정사용도 가능하다.

정명수 교수는 “연구성과를 공개했기 때문에 기존 SSD 기술을 이끄는 세계 최고 기업들만이 갖고 있던 컨트롤러를 대학과 연구소에서도 무상 사용할 수 있다”며 “초고속 차세대 메모리 등 저장장치 시스템의 연구를 위한 초석을 다졌다는 점에서 의미가 있다”고 말했다.

연구 내용은 에서 확인할 수 있다.