마벨, PCIe Gen 6 NVMe SSD를 위한 Bravera SC6 SSD 컨트롤러 발표

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AI 인프라, 클라우드 플랫폼, 엔터프라이즈 데이터베이스 및 하이퍼스케일 데이터 센터에서 PCIe Gen 6 스토리지의 중요성이 날로 커짐에 따라, SSD 컨트롤러는 단순한 대역폭 확장을 넘어선 성능을 제공해야 합니다. 지능형 플래시 관리, 엔터프라이즈급 보안, 고급 오류 정정 및 확장 가능한 아키텍처가 필수적입니다.

마벨(Marvell)의 Bravera SC6 SSD 컨트롤러(MV-SF1410)는 PCIe Gen 6 연결성, NVMe 2.2 규격 준수, 고속 NAND 플래시 지원, 강력한 멀티코어 프로세싱, 통합 보안 및 신뢰성 기술을 단일 엔터프라이즈 플랫폼에 결합하여 이러한 과제를 해결합니다. 현대 데이터 센터 및 엔터프라이즈 스토리지 환경의 까다로운 요구 사항을 충족하도록 설계된 이 컨트롤러는 고성능, 확장성, 강력한 보안, 지능형 플래시 관리를 한데 모았습니다.

메모리 구애 없는(Memory-Agnostic) AI 아키텍처

AI 워크로드가 확장됨에 따라 시스템 아키텍처는 제한된 GPU 내장 메모리에만 의존하기보다 계층화된 메모리 하이러키(Hierarchy)를 활용하는 '메모리 아크노스틱(Memory-Agnostic)' 구조로 전환되고 있습니다. 이 계층 구조에서 NVMe SSD는 HBM이나 DRAM보다 기가바이트당 비용이 훨씬 저렴하면서도 수십~수백 테라바이트까지 확장 가능한 고용량 계층을 제공합니다.

현대적인 PCIe Gen 6 NVMe SSD는 초당 수십 기가바이트의 전송 속도, 수백만 단위의 무작위 IOPS, 깊은 큐(Queue) 병렬 처리, 고효율 DMA 기반 데이터 이동성을 제공하여 데이터 집약적인 AI 워크로드를 지원하는 데 필요한 성능을 갖추고 있습니다. 이러한 성능은 가속기 메모리 용량을 훨씬 초과하는 데이터셋에 신속하게 접근할 수 있게 해 주어, 모델 크기 및 데이터 요구량이 확대되더라도 높은 시스템 활용도를 유지하도록 돕습니다.

SSD는 압도적인 스토리지 밀도, 높은 대역폭, 예측 가능한 레이턴시, 업계 최고 수준의 전력 효율성을 바탕으로 AI 인프라의 핵심 요소로 자리 잡고 있습니다. 조직에서는 작업 세트 크기(Working-set size)를 GPU 메모리 용량과 분리하여 자원 활용도를 높이고 워크로드를 비용 효율적으로 확장할 수 있습니다.

하이퍼스케일 AI 및 클라우드 배포를 위해 설계된 Bravera SC6 컨트롤러는 다양한 주요 공급업체의 NAND를 지원하므로, 클라우드 제공업체와 OEM은 대규모 배포 시 일관된 성능과 신뢰성을 유지하면서 스토리지 조달 및 배포에서 유연성을 확보할 수 있습니다.

넓은 호환성을 갖춘 PCIe Gen 6 성능

MV-SF1410은 PCIe Gen 6를 지원하는 동시에 PCIe Gen 1부터 Gen 5까지의 기존 하위 규격과 완벽한 하위 호환성을 유지하도록 구성 가능한 호스트 인터페이스를 갖추고 있습니다. 단일 포트, 4레인(x4) 구성을 지원하여 기업이 기존 인프라와의 호환성을 희생하지 않고 차세대 스토리지를 도입할 수 있도록 돕습니다.

또한 NVMe 2.2 사양을 준수하도록 설계되어 종단 간(End-to-End) 데이터 보호 기능을 포함, 스토리지 경로의 모든 단계에서 데이터 무결성을 보장합니다.

초고속 NAND 플래시 아키텍처

플래시 성능을 극대화하기 위해 Bravera 컨트롤러는 ONFI 및 Toggle 표준을 모두 준수하는 가변형 NAND 인터페이스를 지원합니다. 최대 3,600 MT/s 속도의 저전압 1.2V 인터페이스로 작동하여 차세대 NAND 기술을 위한 강력한 데이터 처리량을 전달합니다.

주요 아키텍처 구성:

• 16개의 NAND 데이터 채널

• 채널당 8개의 칩 이네이블(CE, Chip Enables)

• 고밀도 엔터프라이즈 SSD 설계 지원

이 유연한 아키텍처를 통해 제조사는 까다로운 엔터프라이즈 워크로드에 최적화된 고용량·고성능 SSD를 제작할 수 있습니다.

고급 플래시 관리 및 오류 정정(ECC)

NAND 플래시의 효율적인 관리는 SSD의 신뢰성과 수명을 유지하는 핵심 요소입니다. MV-SF1410은 고급 저밀도 패리티 검사(LDPC) 오류 정정 엔진을 갖춘 마벨의 6세대 NANDEdge 기술을 통합했습니다.

컨트롤러는 다음과 같은 다양한 NAND 플래시 기술을 지원합니다:

• SLC (셀당 1비트)

• MLC (셀당 2비트)

• TLC (셀당 3비트)

• QLC (셀당 4비트)

또한 하드웨어 RAID 엔진이 통합되어 내결함성을 높이고 고부하 작업 중에도 스토리지 신뢰성을 유지합니다.

최적화된 메모리 아키텍처

컨트롤러에는 5MB 임베디드 SRAM과 함께, 신뢰성 향상을 위한 8비트 ECC 인터페이스가 추가된 64비트 DDR5 메모리 인터페이스가 내장되어 있습니다. 이 고속 메모리 서브시스템은 메타데이터 처리, 캐싱 및 전체 컨트롤러 반응성을 가속화하는 동시에 엔터프라이즈급 데이터 무결성을 지원합니다.

강력한 멀티코어 프로세싱 엔진

현대 SSD 컨트롤러는 단순한 데이터 이동 이상의 복잡한 플래시 변환 레이어(FTL), 웨어 레벨링, 가비지 컬렉션, 보안 기능 및 백그라운드 최적화 작업을 실행합니다.

이 이러한 프로세싱을 효율적으로 처리하기 위해 MV-SF1410은 총 15개의 칩 내장 프로세서 코어를 탑재하고 있습니다:

• 2개 클러스터로 구성된 12개의 Arm Cortex-R82 코어 (클러스터당 6코어)

• 3개의 전용 Arm Cortex-M7 코어

• 1개의 보안 Cortex-M3 프로세서

이 15개의 임베디드 프로세서 코어는 스토리지 관리 작업의 병렬 실행을 가능하게 하여 레이턴시를 최소화하고 데이터 처리량을 극대화합니다.

엔터프라이즈급 보안

독자적인 보안 구역 내에서 작동하는 전용 Cortex-M3 프로세서는 AES 암호화, SHA 해시, RSA 암호화, 타원 곡선 암호화(ECC)를 지원하는 하드웨어 가속기를 내장하고 있습니다. 이러한 하드웨어 가속기는 스토리지 성능 저하 없이 안전한 드라이브 관리, 인증 및 암호화 키 처리를 위한 TCG(Trusted Computing Group) 보안 표준을 충족하도록 돕습니다.

유연한 부팅 및 제조 지원

MV-SF1410은 배포 및 제조 공정을 단순화하는 유연한 펌웨어 로딩 옵션을 제공합니다. 부트 ROM(Boot ROM)은 SPI NOR Flash 또는 Gen 1 속도로 구동되는 PCIe 인터페이스 양쪽 모두에서 펌웨어를 초기화할 수 있습니다.

이 유연성은 생산 라인을 간소화하고 다양한 시스템 배포 시나리오에서 펌웨어 업데이트 및 초기화를 용이하게 만듭니다. 차세대 NVMe SSD를 개발하는 스토리지 벤더들에게 Marvell Bravera SC6 (MV-SF1410)은 AI 중심 워크로드의 높은 요구치를 충족할 수 있는 성능과 확장성을 선사할 것입니다.

출시 일정

Marvell Bravera SC6 PCIe 6.0 SSD 컨트롤러는 2026년 4분기에 샘플 출하가 시작될 예정입니다.

 

Marvell blog - https://www.marvell.com/blogs/marvell-bravera-sc6-ssd-controller-pcie-gen6-nvme.html