생성형 AI 좌우하는 핵심 부품 GPU보다 중요한 초고속 SSD 역할

[임병선 기자]

[디지털포스트(PC사랑)=임병선 기자] 생성형 AI는 더 이상 전문가만의 영역이 아니다. 대형 언어 모델과 이미지·영상 생성 기술은 이미 누구나 사용할 수 있는 상용 서비스로 확산했으며, 이에 따라 AI 인프라의 성능과 안정성은 기업 경쟁력의 핵심 요소로 자리 잡고 있다. 그동안 생성형 AI 연산 중심은 GPU 성능에 집중됐지만, 실제 사용하는 환경에서는 저장장치 속도에 따라 크게 좌우되고 있다.

사실 생성형 AI의 본질은 연산 집약적 기술보다 데이터 집약적 기술에 더 가깝다. 모델 학습과 추론 과정에서는 방대한 데이터와 수십억개 이상의 파라미터를 반복적으로 불러와야 한다. 이때 데이터 공급이 지연되면 GPU는 연산을 멈춘 채 대기 해야만 한다. 결국 AI 시스템의 성능은 GPU의 연산 능력보다 저장장치의 속도에 의해 좌우된다. 그만큼 초고속 저장장치가 필요한 셈이다.

AI 인프라 핵심 요소, 저장장치

기존에는 데이터를 관리하는 저장장치로 HDD가 주로 쓰였다. 하지만 HDD는 기계적 구조로 인해 지연 시간이 길고 랜덤 쓰기/읽기 성능이 낮다. 이러한 특성은 생성형 AI에서 요구하는 불규칙하고 반복적인 데이터 쓰기/읽기 패턴과 근본적으로 맞지 않는다. 특히 대규모 모델 파라미터를 수시로 불러와야 하는 작업 환경에서 HDD는 병목 현상이 일어나 제대로 작업이 이뤄지지 않는다.

반면 SSD는 매우 낮은 지연 시간과 빠른 랜덤 쓰기/읽기 성능을 제공한다. 병렬 입출력 처리에 강점이 있는 SSD는 AI 시스템 전반의 응답성과 처리 효율을 크게 향상해 주므로 생성형 AI 워크로드에 최적화된 저장장치라고 할 수 있다. 따라서 SSD는 더 이상 보조 저장 수단이 아니라 AI 인프라의 핵심 구성 요소나 다름없다.

HDD는 AI 연산에는 어울리지 않는 저장장치다.

생성형 AI 인프라 표준, NVMe SSD

SSD라고 해서 모든 SSD가 생성형 AI 인프라의 중심이라곤 할 수 없다. SATA 방식 SSD는 HDD 속도에 비해 5배 정도만 빨라졌기 때문에 극적인 성능 향상을 기대할 수 없다. 하지만, NVMe 방식 SSD는 PCIe 인터페이스를 통해 기존 SATA 방식의 한계를 근본적으로 극복했다. 높은 대역폭과 낮은 지연 시간을 바탕으로 CPU, GPU, 메모리, 저장장치 간 데이터 이동 과정에서 발생하던 병목을 대폭 줄일 수 있게 됐다.

고성능 NVMe SSD가 제공하는 빠른 데이터 처리 성능은 AI 학습 단계에서 대규모 데이터를 빠르게 읽어 들이고, 추론 단계에서는 모델을 즉시 불러와 실시간 응답성을 확보하는 기반이 된다. 결과적으로 GPU 자원을 최대한 활용할 수 있는 환경을 조성해 전체 시스템 효율을 크게 끌어올리는 역할을 한다.

생성형 AI 환경에서는 초고속 저장장치가 필수다.

더 빨라지는 저장장치 성능

생성형 AI가 음성 인식, 음성 합성, 이미지 생성, 자동 코드 생성과 같은 실시간 서비스로 확장되면서 저장장치 성능의 중요성은 더 주목받고 있다. 이러한 서비스는 수 밀리초 단위의 지연에도 사용자 체감 품질이 크게 달라진다.

따라서 더 빠른 데이터 접근과 안정적인 처리 성능을 갖춘 SSD는 실시간 AI 서비스의 쾌적함을 더 높여준다. 클라우드 데이터센터뿐 아니라 에지 AI 환경에서도 SSD는 제한된 자원 내에서 높은 성능을 유지할 수 있는 핵심 요소로 작용하며, 서비스 품질을 좌우하는 기반 기술로 자리 잡고 있다.

NVMe SSD는 이제 PCIe 4.0 인터페이스를 넘어 차세대 규격인 PCIe 5.0 인터페이스로 접어들었다. PCIe 4.0 인터페이스는 16GT/s(약 1,969MB/s), PCIe 4.0 x4 레인에서는 약 7,877MB/s 속도로 작동한다. 차세대 규격인 PCIe 5.0 인터페이스는 이보다 2배 더 빠른 32GT/s(약 3,938MB/s), PCIe 5.0 x4 레인에서는 약 15,752MB/s로 작동한다. 저장장치 속도가 빠를수록 유리한 생성형 AI 환경에서 PCIe 5.0 NVMe SSD가 필요한 이유다.

PCIe 5.0 NVMe SSD는 초고속으로 작동한다.

초고속 PCIe 5.0 기반 NVMe SSD
삼성전자 9100 PRO with Heatsink 8TB

그렇다면 어떤 NVMe SSD를 사용하는 것이 좋을까? 딱 한 제품만 선택한다면 단연 '삼성전자 9100 PRO with Heatsink 8TB'다. 삼성전자 9100 PRO with Heatsink 8TB는 초고속, 대용량, 안정성을 모두 갖춘 PCIe 5.0 NVMe SSD다. 최대 읽기 성능은 14,800MB/s, 최대 쓰기 성능은 13,400MB/s에 달한다. PCIe 4.0 NVMe SSD는 명함도 내밀지 못하는 초고속 성능이며, PCIe 5.0 x4 인터페이스 규격 이론상 최대 수준에 가까운 성능이다.

또한, 생성형 AI 시스템은 24시간 연속 운용을 전제로 설계된다. 학습 데이터 기록, 모델 업데이트, 로그 저장이 끊임없이 반복되는 환경에서는 저장장치의 내구성과 신뢰성이 필수다. 삼성전자 9100 PRO with Heatsink 8TB는 당연히 이러한 면에서도 뛰어난 내구성과 신뢰성을 자랑한다. 자체적으로도 내구성과 신뢰성이 뛰어난데 발열을 완벽하게 잡아주는 히트싱크가 장착돼 별도로 발열 대책을 세우지 않아도 된다.

PCIe 5.0 x4 기반으로 작동한다.

삼성 매지션 프로그램을 통해 관리도 간편하다.

읽기 속도 14,790.92MB/s, 쓰기 속도 13,357.08MB/s로 매우 빠른 속도를 자랑한다.

생성형 AI 경쟁력인 저장장치

생성형 AI 시대의 경쟁력은 단순히 더 강력한 GPU를 사용하는 걸로 끝나지 않는다. 데이터 처리 속도가 얼마나 빠르고 안정적으로 사용하느냐가 AI 시스템의 실제 성능을 좌우한다. 당연히 그 중심에는 초고속 저장장치인 NVMe SSD가 있다.

AI가 산업 전반의 핵심 기술로 자리 잡은 지금, 초고속 NVMe SSD는 더 이상 선택 사항이 아닌 필수다. 생성형 AI를 도입하거나 확장하려는 기업이라면 GPU 성능 못지않게 저장장치 성능도 검토해야 한다. 이러한 측면에서 뛰어난 성능과 안정성을 겸비한 삼성전자 9100 PRO with Heatsink 8TB를 추천한다.

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