[더테크=조재호 기자] 카이스트가 솔리드 스테이트 드라이브(SSD)를 컴퓨터 없이도 데이터 처리가 가능한 독립 서버로 운영이 가능해 편리성이 극대화되고 탄소 배출량을 획기적으로 줄인 새로운 형태의 스마트 SSD를 개발했다.

카이스트는 정명수 전기및전자공학부 교수 연구팀이 물리적 장치의 실행이 아닌 가상으로 데이터 처리와 운영이 되는 ‘도커(Docker)’ 개념을 적용한 새로운 고성능·저전력 메모리 (PIM, Processing-In-Memory) 모델 중 하나인 ‘도커SSD’를 개발했다고 27일 밝혔다.

스마트 SSD는 여러 데이터를 처리하는 프로그램들을 데이터가 실제 존재하는 스토리지 근처에서 실행할 수 있게 함으로써 데이터 이동에 불필요한 전력 소모를 줄이고 고성능 결과를 얻을 수 있는 기술이다.

정명수 교수 연구팀은 데이터 처리 기술 중 ‘컨테이너’에 주목했다. 컨테이너는 응용프로그램과 프로그램 실행에 필요한 라이브러리를 포함한 소프트웨어 패키지로 외부 환경에 구애받지 않고 컨테이너 내부적으로 독립적인 실행 환경을 운용할 수 있다.

정명수 교수는 “불필요한 데이터 이동을 최소화해 속도를 올리고 에너지를 최적화한 메모리 모델을 확보했다”며 “사용자 이장에서도 편리하고 우수한 호환성을 지닌 도커SSD가 국내외 데이터센터에서 활용되면 탄소중립에 기여할 수 있을 것”이라고 말했다.

연구팀이 개발한 도커SSD는 가상화 운영체제인 ‘도커’를 스토리비 내부에서 실행할 수 있는 특허 기술을 적용해 호스트로부터 요청받은 컨테이너 단위의 작업을 처리한다. 도커란 리눅스 컨테이너를 만들고 사용할 수 있도록 하는 컨테이너화 기술을 말한다.

이에 따라 사용자들은 메모리나 스토리지 제조사에 영향을 받지 않고 다양한 응용프로그램을 스토리지 내부에서 실행할 수 있다. 외부와 독립적인 실행 환경을 제공하는 컨테이너의 특성상 소스 코드를 수정할 필요가 없어 편의성이 극대화된다.

일반적으로 SSD 장치에 접근하기 위한 프로토콜 호환성 극복을 위해 네트워크 관련 메시지를 전송할 수 있는 새로운 인터페이스를 독자 개발했다. 아울러 컨테이너와 도커를 실행하기 위한 운영체제를 경량화해 도커SSD 내부에 통합했다.

추가로 자체 제작한 저전력 하드웨어 가속 모듈을 활용해 네트워크 및 입출력 관련 동작을 가속화했다. 이를 통해 데이터 처리 속도를 2배 올리면서 전력 소모도 2배 가량 감소시켰다.

이번 연구는 오는 2024년 3월 영국 스코틀랜드 에든버러에서 열리는 ‘국제 고성능 컴퓨터 구조학회’에서 발표될 예정이다.