pcie 5세대 SSD(하이닉스 p51, 마이크론 T700)에 대한 slc 캐시 지속 성능 및 리프레시 타임 테스트

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0 pcie 5세대 SSD(하이닉스 p51, 마이크론 T700)에 대한 slc 캐시 지속 성능 및 리프레시 타임 테스트 user_1027052 0 598 2025.02.22 12:30

1. 개요 ssd를 사용하며 주로 확인하는 부분은 pcie 세대와 용량, 브랜드의 인지도 및 순차, 랜덤 속도일 것 입니다. 하지만 TLc 기반의 ssd에서  속도는 slc 캐싱 버프 구간의 속도를 의미해 상황에 따라 변화 폭이 큽니다. 따라서 slc 캐싱을 지속하는 능력 및 사용 후 리프레시 속도가 ssd에서 중요성에 대해 생각해봤습니다. 하이닉스의 p51제품의 더티 테스트 결과는 매우 흥미로웠습니다.지속적으로 slc 캐시 속도를 유지하기 위해 계속적으로 slc와 tlc를 넘나든다는 가정을 하게 되었고, 검증 할 수 있는 테스트 프로그램을 간단히 제작해 실행해 봤습니다. 2. 테스트 환경하드웨어 (한정적인 예산에서 최대한 pcie5를 활용하는데 초점을 맞췄습니다.)cpu: amd 9600x메인보드: aorus x870ram: teamgroup ddr5 5200 소프트웨어OS; Ubuntu 24.04.01테스트 tool: flexable I/O tester데이터 분석 tool: matplotlib 3. 테스트 개요3가지 기준으로 테스트를 진행했습니다. 1.순차 쓰기2. 랜덤 쓰기3. 랜덤 쓰기 읽기 혼합 상황(50:50) 4. 테스트 방법 1. slc 캐싱의 성능을 한계에 가깝게 저하 시키기 위한 초기 쓰기 및 읽기 용량을 설정 및 실행합니다. 이후 일정 시간 휴식합니다. 2. 이후 적절한 조건으로 쓰기 및 읽기 상황에 1분간 노출 시킵니다. 이때 결과를 100ms 기준으로 시간 vs 대역폭 값으로 데이터를 뽑아냅니다. 3. 마찬가지로 일정 시간 휴식합니다.  4. 2,3 실행을 세트로 20회 진행하며 결과 값을 비교하고 slc 캐싱 시간 변화를 측정합니다. 5. 테스트 조건bs(=block size): ssd에 읽기 및 쓰기 시키는 청크 파일의 단위로 크기가 클 수록 순차 쓰기 및 읽기 상황에 유리하고, 작을 수록 랜덤 읽기 및 쓰기 상황에 유리iodepth: 동시 요청 I/O 작업의 개수를 의미합니다. 값이 클 수록 ssd의 병렬 작업을 활용하기 좋습니다.휴식 시간: 초기 쓰기, 읽기 작업 후 휴식 시간과 각 실행 사이의 휴식 시간을 의미합니다. numjobs: 독립적인 작업을 실행하는 개수를 의미합니다. numjobs를 올리게 되면 이론 대역폭에 배수로 감소해 '1'로 고정하여 진행했습니다.direct: os 캐쉬의 사용 여부를 나타냅니다. 저는 사용하지 않았습니다. 테스트 조건은 제가 직접 조절해가며 최대한 하나의 실행 내 slc 캐싱과 성능 저하 구간을 한번에 담을 수 있도록 노력했습니다. (테스트 이후 T700에 열적 안정성 이슈가 있다는 것을 확인했습니다. 참고해 주시면 감사하겠습니다.) 6. 테스트 결과1) 순차 쓰기 테스트 조건bs: 256mbiodepth: 16초기 쓰기 용량: 250G초기 휴식시간: 10분각 실행 휴식시간: 6분 1-1)T_700 결과 그래프 <video class="q-mp4" width="null" muted="muted" autostart="true" autoplay="" loop="loop" playsinline="" webkit-playsinline=""><source src="https://img2.quasarzone.com/editor/2025/02/22/99209dc6ea32eb6689f373155de86f87.mp4" type="video/mp4"></video>20초 이상 지속 실행 횟수: 9회평균 slc 캐시 지속 시간: 14.1초 1-2)P51 결과 그래프<video class="q-mp4" width="null" muted="muted" autostart="true" autoplay="" loop="loop" playsinline="" webkit-playsinline=""><source src="https://img2.quasarzone.com/editor/2025/02/22/9078d344331c9af10bf06e6bed387d80.mp4" type="video/mp4"></video> 20초 이상 지속 실행 횟수: 20회평균 slc 캐시 지속 시간: 32.35초 2) 랜덤쓰기 테스트 조건bs: 256kbiodepth: 16초기 쓰기 용량: 50G초기 휴식시간: 5분각 실행 휴식시간: 5분 2-1)T_700 결과 그래프<video class="q-mp4" width="null" muted="muted" autostart="true" autoplay="" loop="loop" playsinline="" webkit-playsinline=""><source src="https://img2.quasarzone.com/editor/2025/02/22/543a879a52c705d599bbf57e42a936d8.mp4" type="video/mp4"></video>평균 slc 캐시 지속 시간: 9.7초(매우 평균적인 값을 가지는 것을 확인) 2-2)P51 결과그래프<video class="q-mp4" width="null" muted="muted" autostart="true" autoplay="" loop="loop" playsinline="" webkit-playsinline=""><source src="https://img2.quasarzone.com/editor/2025/02/22/d9b21cd149b928e38a18909b91dd11c2.mp4" type="video/mp4"></video> 평균 slc 캐시 지속 시간: 60초(T_700과 동일 조건으로는 slc 캐시 성능 저하를 확인할 수 없음) 2-2-1)p51 추가 렌덤 읽기 테스트(동일 조건에서 초기 읽기 용량만 50GB to 250GB) <video class="q-mp4" width="null" muted="muted" autostart="true" autoplay="" loop="loop" playsinline="" webkit-playsinline=""><source src="https://img2.quasarzone.com/editor/2025/02/22/a51ccca943ec877fb7819fa20bc2e336.mp4" type="video/mp4"></video>20초 이상 지속 실행 횟수: 9회평균 slc 캐시 지속 시간: 19.05초 3)랜덤 읽기 쓰기 혼합(50:50 비율)테스트 조건bs: 256kbiodepth: 16초기 쓰기 용량: 100G초기 휴식시간: 10분각 실행 휴식시간: 5분 3-1) T_700 결과 그래프<video class="q-mp4" width="null" muted="muted" autostart="true" autoplay="" loop="loop" playsinline="" webkit-playsinline=""><source src="https://img2.quasarzone.com/editor/2025/02/22/d350bdbf4fc5da2ecbfa6fd30e2ecc47.mp4" type="video/mp4"></video> 20초 이상 지속 실행 횟수: 14회평균 slc 캐시 지속 시간: 23.15초 3-2) p51 결과 그래프<video class="q-mp4" width="null" muted="muted" autostart="true" autoplay="" loop="loop" playsinline="" webkit-playsinline=""><source src="https://img2.quasarzone.com/editor/2025/02/22/c36e78c75d0f8ed6abecf83937d6e17e.mp4" type="video/mp4"></video> 20초 이상 지속 실행 횟수: 20회평균 slc 캐시 지속 시간: 44.75초 7. 결론3가지의 테스트 조건에서 모두 p51이 압도적인 성능을 보여줬습니다.  slc 캐시 버프 속도 유지를 통해 알아볼 수 있는 강점은 지속적인 대용량 파일의 읽기 쓰기 상황에서 나온다고 생각합니다.P51 제품의 가격이  비싸긴 하지만, slc 캐시 버핑 측면에서는 충분히 매리트가 있으며 혹독한 상황에서 pc를 굴리시는 분들은 나쁘지 않은 선택지라고 생각합니다. // tlc 기반의 ssd 혹은 이후 qlc 기반의 ssd로 넘어가며 slc 캐싱을 할당하는 용량도 줄어들 것이고  앞으로 더욱 ssd를 평가하는데 slc 캐싱이 중요한 요소가 되어야 하며 이에 대한 적절한 테스트 결과를 제조사에서 제공해야 하지 않을까라고 생각했습니다. 부족한 글 읽어주셔서 감사합니다. 추가로 코멘트가 있으시면 댓글로 알려주세요 ㅎ

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