하드디스크에는 ‘버퍼’라는 공간이 존재한다. 버퍼란 두 장치 사이에 속도 차이가 날 때 데이터가 정체되지 않도록 사용되는 임시 저장공간이다. 하드디스크에서는 메인 메모리와 속도 차이를 해결하기 위해 버퍼를 사용한다. 따라서 버퍼가 크면 데이터 입출력시 효율이 높아지고, 병목 현상도 줄어들어 결국 속도가 빨라진다. 때문에 디스크 회전 속도인 RPM과 더불어 하드디스크 속도를 평가하는 기준으로 많이 언급된다.

탄탄한 안정성과 향상된 성능으로 신뢰를 쌓아가고 있는 HGST가 기존 하드디스크보다 버퍼 용량이 두 배 증가된 새 데스크톱 NAS 시스템용 고성능 HDD를 출시했다. 4TB 용량의 데이터를 저장할 수 있는 ‘HGST 4TB Deskstar NAS HDN726040ALE614’는 기존 64MB에서 128MB로 버퍼 메모리를 늘려 데이터 입출력 속도를 한 단계 더 끌어올렸다. 그만큼 NAS 환경에서 다수의 유저가 동시에 액세스하더라도 안정된 성능을 제공하며, 7200rpm 빠른 속도로 디스크가 회전해 읽기/쓰기 성능도 개선됐다. 또한 NAS 환경을 고려한 저전력 및 미세한 진동에 대응하는 첨단 기술을 더함으로써 데이터 신뢰성이 최우선인 엔터프라이즈 환경까지 만족시킨다. 물론 일반 데스크톱PC를 위한 스토리지로서도 인기가 높을 것으로 기대되는 제품이다.

▲ HGST 4TB Deskstar NAS HDN726040ALE614’

모델명	HGST 4TB Deskstar NAS HDN726040ALE614
인터페이스	SATA 6Gb/s
용량	4TB
Max. areal density(Gbits/sq.in)	446
Data buffer	128MB
Rotational speed	7200 rpm
Sustained Transfer Rate(MB/s, max.)	202MB/s
MTBF	1 million hours
POWER	+5V DC, +12V DC
Startup current(A, max.)	1.2A max @ +5V, 2A @ +12V
idle(W, avg.)	6.9W

우리가 한때 ‘히타치’ 하드라고 불렀던 HGST(Hitachi Global Data Storage) HDD는 1956년(HGST 전신인 IBM 시절) 세계 최초 HDD를 개발한 바 있는 깊은 역사를 지닌 스토리지 전문 기업이다. 최근 몇 년 사이에는 고장이 잘 나지 않는 하드디스크로 알려지면서 안정성이 중시되는 서버와 기업용 시장에서 인기를 얻고 있다. 최근 국내 시장에 출시된 ‘HGST 4TB Deskstar NAS HDN726040ALE614’는 이러한 안정성을 바탕으로 데이터의 신뢰성을 확보함과 동시에 버퍼메모리를 128MB로 늘리고 7200rpm을 구현함으로써 성능까지 챙겼다.

정전기 방지 비닐과 얇은 플라스틱 케이스로 포장된 기존 리테일용 HDD와는 달리 종이 박스로 된 패키지를 사용했다. 상품 가치를 더하고 있으며, 박스를 통해 제품의 정보와 특징을 파악할 수 있다. 그만큼 고급스럽고, 상품을 안전하게 보호하는 역할까지 한다.

HDD는 안전하게 포장된 상태로 출시된다. 정전기 방지 팩으로 밀봉되어 있으며, HDD를 감싸고 있는 플라스틱 완충재가 외부 충격으로부터 보호하는 역할을 한다. 패키지 내에는 HDD를 드라이브 베이 혹은 NAS 장치에 고정시키기 위한 나사가 포함되어 있다.

NAS 시스템을 위한 HDD이지만 외형상 기존 HDD와 다른 점은 없다. 단지 NAS 환경을 고려해 데이터의 안정성과 신뢰성을 높인 것이 NAS용 HDD의 특징이다. 모든 HDD가 다 그러하듯 규격화된 3.5인치 폼팩터를 따르고 있기 때문에 꼭 NAS가 아니더라도 일반 데스크톱PC에서도 쓸 수 있다. 안정적인 동작과 보호를 위해 메탈 바디를 사용했으며, 단단한 상판 커버는 내부 디스크를 지켜준다. 상판 커버에는 제품 정보를 담고 있는 라벨이 부착되어 있다.

반대편에는 컨트롤러가 포함된 PCB가 장착되어 있다. 부품을 안쪽에 둬 노출을 최소화했다. 외부에 의한 손상을 방지한다.

PCB 안쪽을 보면 ‘LSI 7101B TNNVR06821’ 메인 컨트롤러를 볼 수 있다. 모터 컨트롤러인 SMOOTH L7229’가 그 옆에 있다. 또한 128MB(1Gb) 버퍼 메모리인 삼성 K4B1G1646G-BCK0도 함께 장착되어 있다. DDR3-1600 (11-11-11) 타입이다.

▲ 컨트롤러가 있는 PCB

PCB 한쪽 끝에는 SATA 및 전원 커넥터가 자리잡고 있다. 최대 6Gb/s 전송 속도를 내는 SATA III 인터페이스를 쓰고 있다.

▲ SATA 3 인터페이스와 전원 커넥터

제품을 좀 더 살펴보기 위해 PC에 연결해봤다. 윈도우의 디스크 관리 툴을 이용해 초기화를 해주고 나면 아래 그림과 같이 쓸 수 있는 용량이 3725.90GB로 나타난다. 8TB면 4,096GB아닐까? 하는 생각이 드는데 이보다 못 미치는 용량에 당황스럽다. 하지만 이는 HDD 제조사와 윈도우에서 용량을 계산하는 방식이 달라 생기는 문제로 불량은 아니다. 윈도우에서는 용량을 2진법으로 표현하지만 HDD 제조사는 10진법으로 표기하기 때문에 실제 쓸 수 있는 용량이 더 줄어든 것처럼 보인다. 예를 들어 1GB를 십진수로 처리하면 1,000MB이지만 이진수로 하면 1024MB가 된다. 따라서 HGST는 10진수에 맞춰 8TB(4,000,650,883,072 Byte) 용량을 채웠지만 윈도우는 이를 2진수로 계산해 표현하기 때문에 차이가 발생한다. 또한 여기에는 시스템 영역, 파티션 분할에 따른 공간 등으로 실제 쓸 수 있는 용량은 더 낮게 표시된다. 이는 HGST HDD만의 문제가 아니며, 모든 HDD제조사가 이와 같은 방식으로 용량을 표시하므로 윈도우가 표시하는 용량과 차이가 발생된다.

1백만곡 MP3 파일 저장할 수 있는 4TB HDD
한편 4TB나 되는 HDD에는 상당한 양의 데이터를 저장할 수 있다. 음악 파일의 경우 한 곡당 4MB인 MP3를 1백여만 곡까지 담을 수 있다. 300시간이 훨씬 넘는 풀HD 영상을 저장할 수 있으며, 사진 또한 1백만장 넘게 저장할 수 있다. 2-Bay로 구성된 일반 NAS의 경우 RAID 0으로 묶어 총 8TB에 이르는 단일 볼륨을 만들어 용량을 더욱 늘릴 수 있다. RAID 0으로 구성할 경우 한 쪽 HDD에 문제가 발생되더라도 4TB에 이르는 대용량 데이터를 지켜낼 수 있다. 사진과 동영상을 백업하기 위한 가정용 NAS 스토리지는 물론이고, 업무 관련 파일 등을 공유, 보관하기 위한 소호(SOHO) 및 영업매장 등에서 쓰기에 적합하다.

HDD의 정보를 들여다 볼 수 있는 CrystalDiskInfo를 이용해 HDD의 S.M.A.R.T 정보를 확인해 봤다. S.M.A.R.T.는 Self-Monitoring, Analysis and Reporting Technology의 약자이다. 자가 진단 및 분석, 보고기술을 의미하며, HDD의 신뢰성을 감시하여 잠재적인 실패 가능성을 진단, 보고하는 감시 체계이다. 디스크 회전 속도도 7200rpm으로 정상 표시되고 있다. 한편 이 제품은 일반 제품보다 캐시 용량이 두 배 더 큰 128MB 버퍼 메모리를 사용했다. HDD의 데이터 입출력 속도를 높여주므로 사용자의 체감 속도는 더욱 향상된다.

7200rpm과 128MB 버퍼로 성능을 끌어올리다
실제 성능은 어떨까? HDD 테스트에 사용되는 몇 가지 벤치마크 툴을 이용해 살펴봤다. 먼저 CrystalDiskMark를 이용해 성능을 측정해봤다. 연속 읽기/쓰기 작업에서 최대 속도는 모두 200MB/s를 넘었다. 물리적인 동작 방식으로 인해 SSD 속도를 따라갈 수는 없지만 보급형 SSD와 큰 차이가 없는 속도를 나타내고 있다.

HD Tune Pro를 이용해 속도를 측정해 봤다. 우선 읽기 속도이다. 최대 220MB/s이 넘는 전송속도를 보여주고 있다. 회전하는 플래터(디스크)의 특성상 안쪽으로 갈수록 속도는 떨어지며, 가장 안쪽 읽기 속도는 91.6MB/s를 나타냈다. 평균 전송속도는 164.4MB/s로 우수한 편이다.

쓰기 속도도 큰 차이는 없다. 220MB/s이 넘는 속도부터 시작해 점차 낮아졌다. 평균 속도는 162.7MB/s로 나타났다.

그럼 64MB 버퍼메모리를 지닌 기존 모델(HGST HDN724040ALE640)과 비교하면 어느 정도 성능 차이가 날까? 위에서 진행한 CrystalDiskMark과 HD Tune Pro의 테스트 결과를 서로 비교해 봤다.

아래 그림에서 보는 바와 같이 CrystalDiskMark에서는 약 20%까지 성능 차이가 나는 것을 알 수 있다. 특히 읽기 성능에서 두드러진 차이를 보여준다. 4k 등 저용량 파일에서도 보다 성능이 향상된 것을 확인할 수 있다.

HD Tune Pro에서도 결과는 비슷했다. 읽기 테스트에서는 트랙 바깥쪽 최대 속도와 안쪽 속도는 모두 128MB 버퍼를 내장한 ‘HGST 4TB Deskstar NAS HDN726040ALE614’가 더 빠르게 나타났다. 평균 속도도 20% 가량 빨랐다. 탐색 시간(Access time)도 개선됐다. 흩어져 있는 데이터를 동시 다발적으로 액세스하더라도 빠른 속도로 읽고 쓸 수 있다. Burst Rate의 경우 테스트 환경에 따라 큰 차이가 나므로 이 부분은 눈 여겨 보지 않아도 된다.

쓰기 테스트에서도 결과는 비슷했다. 이전 모델보다 두 배 더 큰 버퍼메모리를 사용함으로써 전체적인 속도 향상을 이뤄낸 결과이다. 따라서 사용자는 64MB 버퍼를 내장한 이전 모델보다 더 빠른 환경에서 데이터를 읽고 쓸 수 있다.

파일 크기당 속도를 볼 수 있는 Atto Disk 툴을 이용해 속도를 비교해 봤다. 이 또한 전반적으로 속도가 향상된 것을 확인할 수 있다. 특히 4KB 이하의 작은 파일에서 속도가 매우 빨라진 것을 볼 수 있다.

▲ HGST HDN726040ALE614 (buffer = 128MB)

▲ HGST HDN724040ALE640 (buffer = 64MB)

발열도 이전 모델보다 개선
두 배 넓어진 버퍼로 성능 향상을 이뤄낸 ‘HGST 4TB Deskstar NAS HDN726040ALE614’. 그럼 발열 수준은 어떠할까? Anvil's Storage Benchmark 내에 있는 Endurance Test를 약 10분간 구동시킨 후 열화상 카메라 및 HDD의 정보를 보여주는 CrystalDiskInfo로 온도를 확인해 봤다.

▲ HGST HDN726040ALE614 (buffer = 128MB)

▲ HGST HDN724040ALE640 (buffer = 64MB)

128MB 버퍼를 장착한 ‘HGST HDN726040ALE614’는 최대 44도까지 측정되었다. 반면 64MB 버퍼를 내장한 ‘HGST HDN724040ALE640’은 이보다 조금 더 높은 45도로 측정되었다. 내부 온도는 큰 차이를 보이지 않았다.

열화상 카메라로 HDD의 외부 온도를 확인해 봤다. 128MB 버퍼를 장착한 ‘HGST HDN726040ALE614’는 상판 커버가 38도, PCB는 49도까지 올라갔다. 그러나 64MB 버퍼를 내장한 ‘HGST HDN724040ALE640’은 상판 커버가 42도, PCB는 65도까지 측정되었다. 메인 컨트롤러가 있는 부분의 온도 차이가 매우 크게 나타났다. 이는 서로 다른 컨트롤러를 쓴 이유도 있겠으나 아래 사진에서 확인할 수 있는 것처럼 ‘HGST HDN726040ALE614’는 메인 컨트롤러에 써멀 패드를 부착함으로써 열을 분산시킨 결과로 보여진다.

소음도 거의 없는 편이다. 헤드 이동에 따른 약간의 소리만 들릴 뿐 실생활에서는 소음을 인지하기 어려울 정도이다. 특히 NAS 인클로저나 PC케이스에 장착하면 이마저 거의 들리지 않는다. 다만 인터넷 하드웨어 커뮤니티 상에서는 신모델인 ‘HGST HDN726040ALE614’가 이전 모델에 비해 소음이 크다는 지적이 있어 이를 비교해 봤다. RANDOM ACCESS 항목을 테스트하면서 HDD에서 직접 발생되는 소리를 측정했다.

테스트 결과 64MB 버퍼를 내장한 ‘HGST HDN724040ALE640’은 38~39dB 소음 정도를 나타냈으며, 128MB 버퍼를 장착한 ‘HGST HDN726040ALE614’는 40~41dB로 측정되었다. 일부 소비자 사이에서 지적된 것처럼 128MB 버퍼 모델이 약간 더 크게 나타났다. 하지만 크게 체감될 정도는 아니다. 귀를 기울여 들어보면 차이가 느껴지지만 일상적으로는 뚜렷한 차이가 느껴지지 않는다. 또한 NAS 인클로저나 PC케이스에 장착한 경우라면 케이스에 의해 소음이 1차적으로 차단되기 때문에 두 모델의 소음 차이는 거의 없다고 봐도 무방하다.

NAS 환경을 고려한 다양한 첨단 기능 적용
HGST의 NAS용 HDD는 단지 용량과 속도만 올리지 않았다. 365일 구동되는 NAS 환경을 고려해 안정적으로 데이터를 지켜낼 수 있도록 HGST의 다양한 기술을 더했다. HDD는 자기 플래터의 회전으로 인해 약간의 진동이 발생한다. 일반 데스크톱PC에서는 단일 드라이브의 진동이 시스템에 영향을 거의 미치지 않지만, 여러 개의 HDD를 동시에 구동하는 NAS 시스템의 경우 각각의 HDD에서 발생되는 작은 진동은 경우에 따라 증폭되어 더 큰 진동을 만들어낸다. 마치 공명 현상처럼 말이다. 이는 소음을 유발시키고, 시스템의 안정성을 떨어뜨리며, 결국 고장이나 성능 저하를 일으키는 원인이 된다. HGST는 이런 문제를 사전에 차단하기 위해 회전진동(RV) 센서를 장착했다. 다중 베이로 구성된 NAS 인클로저에서 발생될 수 있는 진동을 최소화한다.

금속 재질 특성상 열을 받으면 팽창하게 되는데 이에 따른 데이터 에러율을 최소화하기 위해 열을 자동 감지, 헤드와 디스크의 간격을 일정하게 조절하는 기술도 넣었다. 헤드와 디스크의 접촉을 없애 미디어의 수명을 연장시켜주는 Ramp Load/Unload 기술도 눈에 띈다. HDD 헤드를 안전한 Ramp에 올려 둠으로써 플래터 위 헤드가 자리하는 파킹 존(Parking zone)에서 읽기/쓰기가 가능하다.

하나씩 놓고 보면 작은 스토리지에 불과하지만 여러 대가 설치, 365일 사용되는 NAS 환경에서는 소비전력도 매우 큰 이슈이다. HGST는 이전 HDD부터 적용, 세대가 거듭될수록 진화된 HivERT 기술을 사용함으로써 전력 효율을 높였다. 또한 Advanced Power Management와 같은 향상된 전력 관리 기술을 적용했다. 전력 효율을 향상시켜 NAS의 유지비용 부담을 덜고, 그만큼 HDD의 수명 연장 효과도 기대할 수 있다.

데이터 유출 방지를 위한 기술도 눈에 띈다. 윈도우 파일 탐색기에서 Delete키를 눌렀다고 해서 파일이 완전 삭제된 것은 아니며, 이러한 HDD가 외부에 노출될 경우 민감한 데이터까지 유출될 우려가 있다. HGST는 이처럼 완전히 삭제되지 않는 데이터로 인해 보안성 문제, 그리고 성능 하락을 일으키는 단점을 보완하기 위해 ISE(Instant Secure Erase)와 SED(Self-Encrypting Drive) 등 기업용 데이터센터 보안 기술을 제공한다.

신뢰와 안정성, 성능을 모두 확보한 ‘HGST 4TB Deskstar NAS HDN726040ALE614’
이제는 가정에서도 NAS를 사용할 만큼 대용량 데이터 백업 및 스토리지에 대한 필요성이 증가하고 있다. 이를 반영하듯 시중에는 다양한 NAS 장치가 나온 상태다 하지만 정작 중요한 HDD에 대해서는 소홀한 편이다. “아무 HDD나 쓰면 되지”라는 생각에 느닷없이 HDD에 문제라도 발생하면 그제야 HDD의 중요성을 깨닫게 된다. ‘HGST 4TB Deskstar NAS HDN726040ALE614’는 이런 우려를 시원하게 긁어주는 제품으로, NAS 환경을 고려한 다양한 기능에 다수의 사용자가 액세스하더라도 빠르게 데이터를 전송할 수 있는 성능까지 갖췄다. 해외에서도 잘 알려진 바와 같이 HGST는 고장율도 낮아 NAS 뿐만 아니라 일반적인 데스크톱 스토리지로도 만족하며 쓸 수 있는 스토리지이다.