지난 9월 9일(현지시간) 웨스턴디지털 산하 HGST가 세계에서 처음으로 10TB 용량을 지원하는 하드디스크를 발표했다. HGST가 급성장 중인 클라우드 서비스에 대응하기 위해 선보인 신제품 6종 가운데 하나로 크기는 일반 하드디스크와 마찬가지로 3.5인치다.

이렇게 고용량을 구현하게 된 이유는 뭘까. 첫째 이 제품은 싱글자기기록 방식인SMR(Shingled Magnetic Recording)를 이용해 트랙일 일부 중복 기록하는 방식을 이용한다. SMR 방식을 자기 밀도를 높이는 것과는 별개로 기록 용량을 늘리기 위해 개발한 기술 가운데 하나다. 기존 하드디스크는 데이터 기록을 트랙 단위로 한다. 쓰기 트랙 폭은 읽기 트랙 폭보다 넓은 구조다. 다시 말해 트랙 끝부분은 불필요한 공간이 있었다는 얘기다.

SMR 방식은 트랙을 마치 기와지붕처럼 일부 겹쳐서 쓰는 식으로 트랙에서 낭비되던 공간까지 활용한다. SMR 방식을 이용해 씨게이트의 경우 하드디스크 용량을 25% 끌어올렸다고 밝히기도 했다. 1TB짜리 하드디스크라면 SMR 방식만 적용해도 1.25TB가 된다는 얘기다.

물론 SMR 방식은 트랙 중 일부가 겹치는 문제가 있어 자칫 데이터를 파괴할 우려도 있다. 이런 점을 해결하기 위해 트랙을 밴드라는 그룹으로 묶어서 해결한다.

둘째 HGST의 10TB 하드디스크는 이런 SMR 방식 외에도 헬리오씰(HelioSeal)이라고 불리는 독자 기술도 이용한다. 이 기술은 헬륨가스를 충전하는 것.

헬륨을 가득 채우게 되면 어떻게 용량이 늘어날까 의아할 수 있다. 헬륨을 채우면 하드디스크 내부 마찰과 저항을 없애 지금보다 더 많은 플래터를 저장할 수 있고 이에 따라 용량도 늘어나기 때문이라고 한다. 하드디스크 용량은 내장 플래터 장수가 정해진 탓에 제한을 받게 된다.

제한을 받는 이유는 플래터 진동 탓이다. 플래터는 분당 수천 번 회전하면서 내부에서 기류를 만든다. 플래터 자신은 물론 헤드에도 영향을 준다. 헬륨가스를 넣게 되면 하드디스크는 7,200rpm 환경에서 내부 기류 발생이 거의 없고 TMR(Track Misregistration)문제도 극복할 수 있다. 이에 따라 HGST 측은 헬륨 가스 충전 여부에 따라 용량이 40%더 늘어난다고 설명한 바 있다. 그 뿐 아니라 에너지 절감 효과도 기대할 수 있다. 실제로 HGST가 이 제품과 함께 발표한 8TB 모델의 경우 플래터 7장을 이용했지만 일반6TB 하드디스크보다 23%나 에너지 절약 효과가 있다고 한다.

HGST는 SMR 방식과 헬리오씰 2가지 기술을 이용해 10TB를 구현했다. HGST 측은 이 대용량 하드디스크가 전력소비량은 줄이면서 기록 밀도는 높인 만큼 운영비용을 줄이고 용량대비 단가를 낮춰 데이터센터의 용량 확장 효율에 기여할 것으로 기대하고 있다.

이 제품이 클라우드 서비스에 최적화됐다고 말하는 이유 가운데 하나는 클라우드 저장 서비스는 항상 액세스가 이뤄지지 않은데 이 제품이 콜드 스토리지에 최적화되어 있기 때문에 데이터 보존이나 관리 능력이 좋기 때문이라고 한다.

HGST는 씨게이트가 세계 첫 8TB 모델을 발표한지 2주 만에 최대 용량 기록을 넘어섰다. 대용량 저장장치 수요가 계속 늘면서 최대 용량을 둘러싼 경쟁은 계속 될 것으로 보인다. 업계에선 새로운 기술을 이용해 하드디스크 용량이 2020년에는 20TB에 달할 것으로 보고 있다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다(사진은 함께 발표한 8TB 모델).