SSD를 서랍에 1년 두면, 모든 걸 잊어버립니다

SSD를 서랍에 1년 두면, 모든 걸 잊어버립니다

집 어딘가에 오래된 드라이브가 들어 있는 서랍이 있습니다. 컨퍼런스에서 받은 USB일 수도 있고, 3년 전에 노트북에서 뽑아내며 "언젠가" 사진을 옮기려던 SSD일 수도 있습니다. 전원 없이, 어둠 속에, 아무것도 하지 않은 채 놓여 있었습니다.

불편한 질문을 하나 던져보겠습니다. 데이터가 아직 거기 있을까요?

하드디스크 드라이브 — 회전하는 플래터, 자성 영역 — 라면 아마도 그렇습니다. 자기 저장 방식은 놀랄 만큼 안정적이라서, 전원이 꺼진 HDD는 10년 이상 데이터를 간직할 수 있습니다. 하지만 솔리드 스테이트 드라이브라면, 솔직한 답은 "장담 못 합니다"입니다. 그리고 그 이유는 제조 결함이 아닙니다. 물리학입니다.

플래시 셀이 기억하고 잊는 방식

SSD는 데이터를 수십억 개의 미세한 트랜지스터 안에 가둬둔 전하로 저장합니다. 각 "플로팅 게이트" 트랜지스터는 작은 전자 구름을 품고 있고, 전하량에 따라 셀이 1인지 0인지 — 현대의 멀티레벨 NAND에서는 셀당 여러 비트를 나타내는 4, 8, 16단계의 전하 수준 중 어디인지 — 가 결정됩니다.

이 문장에서 "가둬둔"이라는 말에 많은 게 걸려 있습니다. 전자는 절연 산화막에 의해 붙잡혀 있는데, 절연체란 결코 완벽하지 않습니다. 양자역학적 과정을 통해 소수의 전자가 시간이 지나며 빠져나갑니다. 천천히, 소리 없이, 전하가 새어 나갑니다. 셀의 전압이 흘러갑니다. 결국 컨트롤러가 원래 어느 단계였는지 구분할 수 없을 만큼 흘러가면 — 여러분의 데이터는 물리학의 수준에서 모호해집니다.

이건 결함이 아닙니다. 플래시 메모리가 맺은 거래입니다. 탁월한 속도와 내구성을 얻는 대신, 그 기억이란 근본적으로 "참고 있는 숨"이라는 사실을 받아들이는 것입니다.

열이 가속 페달이다

전자 누출은 열에 의해 추동되는 과정입니다. 보관 환경이 따뜻할수록 전하는 더 빨리 빠져나갑니다. 대부분의 화학·물리 붕괴를 지배하는 것과 같은 대략적인 지수 관계가 적용됩니다. 업계의 경험칙으로는 온도가 10°C 오를 때마다 누출 속도가 대략 두 배가 됩니다. 정확한 배수는 NAND 세대와 셀 설계에 따라 다르지만요.

시원한 벽장에 놓인 드라이브와 뜨거운 다락방, 여름철 자동차 트렁크, 냉방이 안 되는 창고에 놓인 드라이브는 전혀 다르게 행동합니다. 침실 서랍은 아마 괜찮습니다. 베란다 박스는 아닐 수 있습니다. 한국의 여름 — 찜통더위에 장마철 습기까지 — 은 전자 누출에겐 최악의 계절입니다.

겹치는 요인이 하나 더 있습니다. NAND가 셀당 더 많은 비트를 욱여넣을수록 — SLC에서 MLC, TLC, QLC로 — 단계 사이의 전압 여유가 좁아집니다. QLC 셀은 SLC가 두 단계에 쓰던 창에 열여섯 단계의 전하 상태를 욱여넣습니다. 경계가 흐려지는 데 필요한 누출량이 줄어듭니다. 플래시가 집적될수록, 방치에 관대하지 않아집니다.

표준이 실제로 말하는 것

업계는 이 문제를 예상했고, SSD의 내구성과 보존 요건을 정의하는 JEDEC JESD218 표준이 숫자를 내놓았습니다. 클라이언트용(소비자용) SSD의 경우, 표준은 전원이 꺼진 상태에서 30°C 기준 약 1년의 데이터 보존을 명시합니다.

다시 읽어보십시오. 1년입니다. 섭씨 30도에서. 전원 없이.

엔터프라이즈 SSD는 다르게 명시됩니다 — 보통 40°C에서 약 3개월입니다. 데이터센터 드라이브는 전원이 항상 켜져 있어서 컨트롤러가 백그라운드에서 계속 새로고침하고 오류를 정정하기 때문입니다. 전원이 켜진 SSD는 스스로 기억을 돌봅니다. 전원이 꺼진 SSD는 아무도 지켜보지 않는 방전 중인 배터리입니다.

백업이 아니었던 백업

여기서 서랍 속 드라이브가 조용한 비극이 됩니다. 백업에 가장 신경 쓰는 사람들이 이 실패 모드에 가장 많이 노출됩니다 — 신경 쓰는 사람의 백업 전략이 대개 이렇게 생겼기 때문입니다. 드라이브를 사서, 모든 걸 복사하고, 안전한 곳에 두고, 몇 년간 내버려 둡니다.

드라이브는 첫날 완벽하게 제 할 일을 했습니다. 400일째, 따뜻한 방에서, 잊기 시작했을 수 있습니다. 아무도 지켜보지 않았습니다. 확인할 일정도 없었습니다. 백업은 아이디어로만 존재했습니다 — "내 사진은 안전해, 서랍 속 드라이브에 있으니까" — 믿을 만한 데이터로서의 실체는 한참 전에 끝났는데도 말입니다.

옛말에 "소 잃고 외양간 고친다"고 했습니다. 전원 꺼진 플래시에서는 그 반대가 더 정확합니다. 데이터를 꺼내보려는 순간까지 실패가 보이지 않기 때문입니다. 죽은 하드디스크는 딸깍거립니다. 손상된 SSD는 그냥 잘못된 비트를 조용히 내놓습니다.

저장은 장소가 아니라 돌봄이다

여기 더 깊은 지점이 있고, 우리가 완전히 받아들이는 데 몇 년이 걸린 지점입니다. 사람들은 저장을 장소로 생각합니다. 서랍. 금고. 클라우드 폴더. 넣어두면 그대로 있는 어딘가.

하지만 믿을 만한 장기 저장은 장소가 아닙니다. 돌봄입니다 — 반복되는, 화려하지 않은 확인의 작업입니다. 드라이브에 전원을 넣어 컨트롤러가 닦고 새로고침하게 하고, 데이터 무결성을 검증하고, 물리학이 이기기 전에 옮기고, 첫 복사본의 실패 모드를 벗어난 두 번째 복사본을 두는 일입니다.

서랍 속 드라이브에겐 아무도 이걸 하지 않습니다. 비판이 아닙니다 — 인간 본성에 대한 관찰입니다. 애초에 서랍에 넣은 이유가 신경 쓰지 않으려던 것인데, "신경 끄기"는 물리학이 허락하지 않는 바로 그것입니다.

그래서 "장기 보관용으로 뭘 사야 하냐"는 질문을 받으면, 질문이 약간 빗나갔다고 느낍니다. 드라이브보다 돌봄이 중요합니다. 매년 전원을 넣고, 점검하고, 두 번째 장소에 복제하는 평범한 드라이브가, 세 여름을 서랍에서 잊힌 최고급 드라이브보다 오래갑니다. 생존을 결정하는 변수는 하드웨어가 아닙니다. 누가 기억하느냐입니다.

옳은 질문은 "뭘 사서 저장하지?"가 아닙니다. "내가 신경 끄면 누가 돌봐줄 건가?"입니다. 오직 여러분의 것인 것들 — 사진, 일기, 기록 — 에게는, 다른 모든 것이 이 질문에 달려 있습니다.