오늘날 소비자용 및 데이터 센터용 스토리지 장치는 제품 설계 방식 및 시장 진출 전략과 마찬가지로 매우 극명하게 다릅니다. 따라서 스토리지 시장 전반에 대해 다소 포괄적인 개요를 파악하려면 스펙트럼의 양 끝단을 모두 관찰해야 합니다. Computex에서 진행한 Nelson Duann과의 인터뷰를 보완하기 위해, 저희는 Silicon Motion의 엔터프라이즈 스토리지 사업을 담당하고 있는 그의 동료 Alex Chou와도 자리를 함께했습니다.

Alex Chou는 대화하기에 매우 흥미로운 인물입니다. Silicon Motion에 합류하기 전, 그는 Broadcom에서 약 18년 동안 근무하며 무선 연결(wireless connectivity) 사업을 이끌었으며, 제품 마케팅에 중점을 두고 엔터프라이즈 스위치(Enterprise Switch), PoE, 10-G Base-T PHY 사업을 개시했습니다. 그 전에는 UMC Capital, ARK Logic, 그리고 Western Digital에서 근무하며 그래픽 가속기(graphics accelerators)를 개발했습니다. 그는 업계에 대해 깊이 이해하고 있으며, 자신의 지식을 활용하여 SMI의 사업을 데이터 센터(data center) 부문으로 확장하고 있습니다. 그가 Silicon Motion 엔터프라이즈 사업부의 첫 번째 총괄 매니저(general manager)인 만큼, 회사가 지금까지 새로운 부문에서 거둔 모든 성공은 Alex Chou의 공이라고 해도 과언이 아닙니다.

Anton Shilov: 독자들에게 자기소개를 부탁드립니다.

Alex Chou: 제 이름은 Alex Chou입니다. 아시다시피 Silicon Motion에는 클라이언트(client) 사업부와 엔터프라이즈(enterprise) 사업부라는 두 개의 사업부가 있습니다. 저는 엔터프라이즈 사업부를 책임지고 있습니다. 저의 책임 범위에는 신제품 정의, 개발 팀 리딩, 제품 출시, 그리고 OEM, 클라우드 서비스 제공업체(cloud service providers) 및 기타 고객들과 협력하여 우리의 기술과 차별성을 홍보하는 일이 포함됩니다.

엔터프라이즈 SSD 사업 진출

역사적으로 Silicon Motion은 클라이언트 애플리케이션용 NAND 컨트롤러(NAND controllers)뿐만 아니라 임베디드 그래픽 프로세서(embedded graphics processors) 및 USB 디스플레이 컨트롤러(USB display controllers)에 집중해 왔습니다. 2020년대 초반의 구조 조정 이후, SMI는 엔터프라이즈급 SSD 컨트롤러(enterprise-grade SSD controllers)를 제공하기 위해 별도의 사업부를 구성했으나, 회사가 첫 실질적인 주문을 확보하기까지는 다소 시간이 걸렸습니다. 현재까지 회사가 시장 점유율 10%를 차지하지는 못했지만, 클라우드 서비스 제공업체(CSPs), 하이퍼스케일러(hyperscalers), OEM 고객사를 확보하고 있으며, 이는 Silicon Motion이 비교적 새로운 시장 진입자라는 점을 고려할 때 상당한 성과입니다.

Anton Shilov: 업계 전반, 특히 메모리 관련 부문에는 매우 도전적인 한 해였습니다. 그럼에도 불구하고 Silicon Motion은 1분기 매출이 전 분기 대비 23%, 전년 동기 대비 105% 증가한 3억 4,210만 달러를 기록했으며, SSD 컨트롤러 판매는 약 40%에서 45% 증가했습니다. 이러한 결과, 특히 엔터프라이즈 측면의 성과를 이끈 동인이 무엇인지 설명해 주시겠습니까?

Alex Chou: 어려운 한 해를 어떻게 정의하느냐에 따라 다를 것입니다. 결과를 본다면, 저는 사실 이번 해가 스토리지 산업이 겪은 최고의 해 중 하나였다고 주장하고 싶습니다.

Silicon Motion은 근본적으로 컨트롤러 기업입니다. 우리는 모든 주요 메모리 공급업체의 NAND와 작동하는 컨트롤러를 제작합니다. 엔터프라이즈 측면에서는 기존의 확고한 경쟁사들에 비해 여전히 상대적으로 신규 업체이지만, 다수의 신규 프로젝트를 확보했으며 고객들에게 제품을 인도하기 시작했습니다.

우리는 PCIe Gen5, Gen6, 그리고 Gen7 엔터프라이즈 SSD 컨트롤러에 집중적으로 투자해 왔습니다. 현재 우리의 Gen5 제품들은 여러 OEM 고객사를 대상으로 양산(volume production) 단계에 진입하기 시작했습니다. 이러한 양산 확대가 우리의 성장에 기여하고 있습니다.

Anton Shilov: 엔터프라이즈 SSD 컨트롤러 시장에서의 시장 점유율에 대한 추정치가 있습니까?

Alex Chou: 시장을 어떻게 정의하느냐에 따라 다릅니다. 어떤 사람들은 출하량(unit shipments)으로 시장 점유율을 측정하는 반면, SSD 용량이 계속해서 증가하고 있기 때문에 출하된 엑사바이트(exabytes)를 기준으로 보는 사람들도 있습니다.

우리는 최근에야 엔터프라이즈 (enterprise) 제품을 본격적으로 출하하기 시작했습니다. 실적 발표 (earnings call) 당시 저희 CEO의 발언을 들으셨다면 아시겠지만, 올해 하반기에 엔터프라이즈 출하량이 크게 증가할 것으로 예상하고 있습니다. 우리는 아직 본격적인 확대 (ramp)의 초기 단계에 있지만, 몇몇 주요 고객사들과 함께 좋은 진전을 보이고 있습니다.

초기 확대 단계를 넘어 연간 실행률 (run rate)을 고려해 본다면, 이를 기반으로 내년에는 훨씬 더 강력한 입지를 목표로 구축할 수 있을 것이라 믿습니다. 장기적으로 우리의 목표는 40억 달러 규모의 엔터프라이즈 SSD 컨트롤러 시장에서 점유율 10%를 초과하는 것이지만, 올해는 올해 하반기에 품질 인증 (qualification), 고객 테스트, 그리고 초기 생산 확대 (ramp)를 통과하는 것이 정말 중요한 과제입니다.

우리의 목표는 점유율을 계속해서 확대하는 것입니다. 우리는 오늘날 [데이터 센터급 SSD 컨트롤러의] 확대를 막 시작했을 뿐이지만, 배포 (deployments)가 늘어남에 따라 우리의 점유율이 의미 있게 증가할 것으로 기대합니다.

Anton Shilov: 주요 고객은 누구입니까? SSD 제조업체, OEM, 아니면 하이퍼스케일러 (hyperscalers)인가요?

Alex Chou: 우리는 주로 OEM과 협력합니다. SSD 제조업체와 OEM에 컨트롤러 및 펌웨어 (firmware) 솔루션을 판매합니다. 어떤 고객들은 우리의 완전한 컨트롤러 및 펌웨어 솔루션을 사용하는 반면, 어떤 고객들은 자체적으로 펌웨어를 개발하기도 합니다.

동시에, 우리는 하이퍼스케일러 및 클라우드 서비스 제공업체 (cloud service providers)와 직접 협력하여 우리 제품의 장점을 설명하고 그들이 우리의 기술 로드맵 (technology roadmap)을 이해할 수 있도록 보장합니다.

엔터프라이즈 SSD는 여러 다른 세그먼트에서 사용됩니다. 전통적인 컴퓨팅 서버 (compute servers)가 하나의 시장입니다. AI 및 대규모 데이터 스토리지에 사용되는 고밀도 스토리지 시스템이 또 다른 시장입니다. 또한 우리는 지연 시간 (latency)이 특히 중요해지는 GPU 근처에 위치한 스토리지 시스템에 대해서도 커지는 관심을 확인하고 있습니다.

우리가 차별화되는 한 가지 영역은 서비스 품질 (Quality of Service, QoS)입니다. 우리는 과도한 워크로드 (workload) 및 멀티 테넌트 (multi-tenant) 환경에서도 지연 시간 (latency)의 일관성을 유지하도록 돕는 특허받은 트래픽 셰이핑 (traffic-shaping) 엔진을 개발했습니다. 이러한 역량은 하이퍼스케일러 (hyperscalers)와 클라우드 서비스 제공업체 (cloud service providers)들에게 특히 매력적입니다.

Anton Shilov: 워크로드에 따라 엔터프라이즈 SSD 시장이 서로 다른 카테고리로 분화되고 있다고 보십니까?

Alex Chou: 네. 우리는 최소 세 가지의 주요 카테고리가 나타나고 있는 것을 보고 있습니다.

첫 번째는 전통적인 컴퓨팅 부착형 (compute-attached) 엔터프라이즈 SSD로, 기존의 서버 및 스토리지 시스템에서 사용됩니다. 두 번째는 AI 및 하이퍼스케일 환경을 위한 초고밀도 스토리지로, 용량, 처리량 (throughput), 그리고 비용 효율성이 매우 중요합니다. 세 번째는 GPU에 더 가깝게 위치한 스토리지로, 지연 시간 (latency)과 서비스 품질 (quality of service)이 훨씬 더 중요해지기 때문에 요구 사항이 매우 다릅니다.

그 세 번째 카테고리가 특히 흥미롭습니다. AI 시스템에서 스토리지 서브시스템 (subsystem)은 더 이상 단순히 CPU에 데이터를 공급하는 역할만 하지 않습니다. 특히 매우 큰 데이터셋을 다루거나 KV-캐시 오프로드 (KV-cache offload)가 포함된 워크로드의 경우, 점점 더 GPU를 직접 지원해야 합니다. 이러한 환경에서는 저지연 (low latency)과 예측 가능한 성능 (predictable performance)이 전통적인 스토리지 배포 방식에서보다 훨씬 더 중요합니다.

Storage Next, PCIe 6 및 PCIe 7 SSD 컨트롤러

Anton Shilov: 그 지점이 Nvidia의 Storage Next 비전이 등장하는 곳인가요?

Alex Chou: 네. Storage Next는 우리가 매우 면밀히 지켜보고 있는 주요 산업 발전 사항 중 하나입니다.

그 개념은 스토리지 가 GPU에 더 가까워지고, 훨씬 더 긴밀하게 통합된 데이터 경로 (data path)의 일부가 될 것이라는 점입니다. 어떤 경우에는 단순히 대역폭 (bandwidth)을 최대화하는 것이 목표가 아니라, 가속기 (accelerator), 시스템 메모리, 그리고 스토리지 사이에서 데이터를 지속적으로 이동시키는 AI 워크로드를 위해 지연 시간이 낮고 결정론적 (deterministic)인 상태를 유지하도록 보장하는 것이 목표입니다.

이것이 바로 우리가 QoS (Quality of Service) 및 지연 시간 제어 (latency control)에 집중적으로 투자해 온 이유 중 하나입니다. 우리의 트래픽 셰이핑 (traffic-shaping) 기술을 통해, 여러 테넌트 (tenant)나 애플리케이션이 동일한 SSD를 공유할 때 액세스 패턴을 관리하고 지연 시간 스파이크 (latency spikes)를 줄일 수 있습니다. 클라우드 환경이나 AI 스토리지 환경에서는 이것이 매우 중요해집니다.

Silicon Motion

(이미지 출처: Silicon Motion)

Anton Shilov: 그렇다면 이제 과제는 단순히 원시 처리량 (raw throughput)이 아니라, 부하 상황에서 SSD가 얼마나 예측 가능하게 동작하느냐가 되겠군요?

Alex Chou: 정확합니다. 대역폭 (bandwidth)도 여전히 중요하지만, 많은 엔터프라이즈 및 AI 환경에서는 일관성 (consistency) 또한 그만큼 중요합니다.

여러 애플리케이션, 여러 VM (가상 머신), 또는 여러 사용자가 동일한 스토리지 장치를 공유할 때, 지연 시간과 서비스 품질 (QoS)을 세심하게 제어해야 합니다. 성능이 예측 불가능해지면 시스템 전체에 영향을 미칠 수 있습니다.

그렇기 때문에 우리는 워크로드를 더 효과적으로 우선순위 지정하고 격리할 수 있는 트래픽 셰이핑 (traffic-shaping) 메커니즘에 집중해 왔습니다. 우리는 이러한 종류의 지연 시간 관리 (latency management)가 향후 엔터프라이즈 SSD 컨트롤러의 핵심 차별화 요소가 될 것이라고 믿습니다.

Anton Shilov: 그것이 향후 컨트롤러 로드맵에 어떤 영향을 미칩니까?

Alex Chou: 상당히 많은 영향을 미칩니다. 우리의 차기 컨트롤러들은 단순히 더 높은 순차 대역폭 (sequential bandwidth)만을 위해 설계된 것이 아닙니다. OCP 2.7 준수, 더 강력한 보안, 더 나은 QoS, 그리고 더 발전된 배포 모델 지원과 같은 새로운 엔터프라이즈 요구 사항에 맞춰 설계되고 있습니다.

Anton Shilov: PCIe 6.x 컨트롤러의 샘플링을 이미 진행 중인가요?

Alex Chou: Gen6 측면에서 우리의 컨트롤러 설계는 본질적으로 완료되었습니다. 현재 FPGA [알고리즘 에뮬레이션]를 보유하고 있으며, 조만간 테이프아웃 (tape-out)을 예상하고 있습니다. 모든 것이 계획대로 진행된다면, 2026년 하반기에 첫 실리콘 (first silicon)을 받을 수 있을 것으로 기대합니다.

해당 컨트롤러는 더 빠른 호스트 인터페이스를 지원할 뿐만 아니라, AI 인프라 및 하이퍼스케일 (hyperscale) 고객들로부터 요구되는 새로운 기능과 요구 사항들도 지원합니다.

Anton Shilov: 그렇다면, PCIe Gen6 SSD 플랫폼이 Silicon Motion에게 단순히 속도 업그레이드만을 의미하는 것은 아니군요?

Alex Chou: 맞습니다. PCIe Gen6가 분명 더 많은 대역폭 (bandwidth)을 제공하지만, 저희에게 더 중요한 부분은 주변 시스템 요구 사항들도 함께 변화하고 있다는 점입니다. 보안 (Security), QoS (Quality of Service), 클라우드 배포 모델 (cloud deployment models), 그리고 AI 스토리지 아키텍처 (AI storage architectures)가 모두 동시에 진화하고 있으며, 따라서 컨트롤러 (controller)도 이들과 함께 진화해야 합니다.

Anton Shilov: 로드맵에 대해 더 자세히 이야기해 봅시다. PCIe Gen6 엔터프라이즈 컨트롤러가 테이프아웃 (tape-out) 단계에 근접했다고 말씀하셨는데, 그 다음은 무엇인가요?

Alex Chou: PCIe Gen6는 저희에게 다음의 주요 단계이며, 설계는 본질적으로 완료되었습니다. 매우 곧 테이프아웃을 진행할 것으로 예상하며, [모든 것이 정상적으로 작동한다면], 2026년 하반기에 첫 실리콘 (first silicon)을 받을 것으로 기대하고 있습니다.

하지만 내부적으로 저희는 이미 PCIe Gen6를 넘어선 작업을 진행하고 있습니다. PCIe Gen7 개발은 이미 시작되었습니다. 사실, 저희의 Gen7 엔터프라이즈 컨트롤러 플랫폼을 위한 전체 아키텍처는 이미 정의되었습니다. 이는 저희가 단순히 인터페이스 속도 향상만을 계획하는 것이 아니라, 차세대 엔터프라이즈 및 AI 시스템에서 필요하게 될 주변 아키텍처, 기능 세트 (feature set), 그리고 배포 모델 (deployment model)까지 정의하고 있음을 의미합니다.

Anton Shilov: 그렇다면, SMI의 PCIe Gen7 컨트롤러는 더 이상 단순한 개념 단계가 아니라는 말씀이신가요?

Alex Chou: 맞습니다. PCIe Gen7은 이미 활발히 개발 중입니다. 현재 계획은 2027년 하반기에 내부 샘플을 확보하고, 비슷한 시기에 양산 단계로 넘어가는 것입니다.

컨트롤러 개발이 점점 더 복잡해짐에 따라, 시장이 준비될 때까지 기다렸다가 작업을 시작할 수는 없습니다. 새로운 인터페이스가 시장에 출시될 때쯤이면, 컨트롤러는 이미 거의 완성되어 있어야 합니다. 그래서 저희는 항상 최소 한 세대 앞서 작업하고 있으며, 실제로는 종종 두 세대 앞서 나가기도 합니다.

Anton Shilov: NAND의 밀도가 높아지고 더 복잡해짐에 따라, 오류 정정 (error correction) 또한 더 큰 문제가 되고 있습니까?

Alex Chou: 그것은 현재 컨트롤러 (controller) 개발의 주요 부분입니다. NAND가 더 높은 레이어 수 (layer counts)와 더 조밀한 셀 구조 (cell structures)로 이동함에 따라, 컨트롤러는 신뢰성 (reliability), 내구성 (endurance), 그리고 데이터 무결성 (data integrity)을 유지하기 위해 더 많은 작업을 수행해야 합니다.

우리가 작업 중인 분야 중 하나는 더 강력한 LDPC입니다. 엔터프라이즈 (enterprise) 측면에서는, SMI의 첫 번째 엔터프라이즈 PCIe Gen6 컨트롤러인 SM8466에 16KB 협력 코드워드 (collaborative codeword)를 적용한 LDPC가 이미 사용되고 있으며, 이는 미래의 NAND가 더 강력한 오류 정정 (error correction)을 요구할 것이기 때문에 로드맵의 일부로 포함되어 있습니다. 이것이 엔터프라이즈 컨트롤러 아키텍처 (architecture)가 세대를 거듭할수록 계속해서 더 복잡해지는 이유 중 하나입니다. 이제는 단순히 인터페이스 속도 (interface speed)만을 위해 설계하는 것이 아닙니다. 신호 무결성 (signal integrity), 전력 (power), 보안 (security), QoS, 오류 정정 (error correction), 그리고 오늘날의 장치와는 매우 다르게 동작할 수 있는 미래의 NAND 세대 지원까지 고려하여 설계해야 합니다.

Anton Shilov: 16KB 협력 코드워드 (collaborative codeword)를 사용하는 LDPC가 수백 개의 활성 레이어 (active layers)를 가진 차세대 3D NAND에 충분할까요?