[리뷰] 바라쿠다 ES

3. 성능 (2) - Intel Storage Performance Toolkit

Intel Storage Performance Toolkit

인텔 스토리지 퍼포먼스 툴킷(이하 SPT)는 스토리지 제품군의 총체적인 성능을 각 부분별로 정확하게, 그리고 시각적으로 표현해준다. 다음의 결과들을 보자. 여기서, 우리는 어떠한 부분에서 SCSI가 높은 성능을 가지는가, 그리고 SCSI가 과연 왜 고가의 장비인가를 보다 확실히 알 수 있을것이다.

1. Read Service Time

Read Service Time

앞서의 억세스 타임 테스트와 유사하다. 다만 이 테스트는 '평균 억세스 타임'이 아닌, 임의의 데이터 접근에 대한 억세스타임의 분포도를 보여준다. 당연히 그래프가 왼쪽으로 치우칠수록 빠르다는 것을 의미한다.

앞 페이지에서의 결과와 마찬가지로 전반적으로 바라쿠다 ES가 더 빠른 억세스타임을 갖는다.

2. Read Seek Profile

이것은 읽기 성능에 대한 보다 상세한 분포를 보여준다. 현재의 헤드위치를 기준으로 그 헤드에서 거리를 두고 떨어져 있는 데이터를 검색하는데에 소요되는 시간을 표시해주는 것이다. 헤드의 위치를 기준으로 헤드 앞쪽과 뒤쪽 모두 테스트된다. 헤드 위치부터 약 128 섹터 정도까지의 데이터를 검색하는 시간이 거의 0에 근접하는 까닭은 트랙 버퍼 때문이다. 버퍼 내에 들어있는 데이터에는 별도의 검색시간이 없이 바로 접근할 수 있기 때문이다.

이 테스트에서 보여주는 것은 흥미롭다. 우선 전체적인 모습을 볼 경우 역시 바라쿠다 ES 쪽이 좀 더 우수한 모습을 보인다. 전반적으로 빠른 시간을 보이고 있으며, 분포 역시 깔끔하다. 그러나 바라쿠다 ATA III의 경우 헤드에서 멀어질수록 조금씩 불안해지다가 아주 멀어질 경우 데이터가 상당히 불규칙해진다. 그러나 버퍼가 헤드의 위치 이전 부분에 대한 데이터도 저장하고 있어서 헤드의 앞뒤쪽 모두 128섹터까지는 대단히 우수한 성능을 보여주었다.

3. Read Buffer Rate

Read Buffer Rate

드라이브의 인터페이스가 가지는 성능은 최대 전송률과 이러한 데이터 전송 직전의 오버헤드 타임, 즉 지연시간에 의해서 결정된다. 오버헤드 타임은 버퍼에 데이터 출력이 요구된 후, 실제로 데이터의 전송이 일어나기까지의 시간이다. 그래서 오버헤드 타임이 길면 길수록 실질적인 성능은 저하된다. 위 그래프에서 그래프의 시작점까지의 서비스 타임이 곧 지연시간을 의미하며, 그래프의 기울기는 데이터의 전송속도를 의미한다.

데이터의 전송속도(=그래프의 기울기)는 두 제품이 거의 동등하다. 유사한 기술수준을 바탕으로 만들어졌기 때문으로 해석할 수 있다. 그러나 오버헤드 타임은 바라쿠다 ES쪽이 월등히 적다. 즉, 다수의 데이터 요구가 있을 경우 바라쿠다 ES 쪽이 더 빠르게 반응한다는 것이다.

4. Read Media Rate and Profile

Read Media Transfer Rate

이 테스트는 바로 앞의 Read Buffer Rate와 대단히 유사하다. 하지만 Read Buffer Rate가 연속되어 있는 데이터를 읽는 등, 버퍼의 히트율을 최고로 유지시키면서 버퍼 자체의 데이터 전송률을 측정하는 반면, 이 테스트는 디스크 전체에 임의의 접근을 함으로써 버퍼의 히트율을 거의 0에 가깝게 낮추고 이것을 사용하여 미디어 본래의 전송률을 측정하는 것이다. 앞의 테스트와 마찬가지로 그래프의 기울기가 곧 전송속도를 의미하고, 전송 크기가 거의 0에 가까울 때의 서비스 타임은 평균 지연시간과 검색시간을 의미한다.

두 HDD의 데이터 전송률은 거의 유사하다고 볼 수 있지만, 역시 지연시간과 억세스타임에서 유리한 성능을 가지는 바라쿠다 ES쪽이 더 높은 성능을 보인다.

5. Read Response Surface

Read Response Surface 테스트는 캐시의 효율성을 보여주는 테스트이다. 즉, 헤드로부터 떨어져있는 거리와 레퍼런스로 사용되는 데이터의 위치에 따라서 얼마나 빠르게 억세스할 수 있는가를 보는 것이다. 그래서 그래프에 나타난 원점 부근의 노란색 부분이 넓고 고른 것이 보다 높은 성능을 의미한다.

여기서도 바라쿠다 ATA-III는 흥미로운 결과를 보여주었는데, 바로 헤드위치 이전의 섹터에 대해서도 캐시가 효율성을 가지는 것이다. 반면, 바라쿠다 ES의 경우는 128섹터 이상의 넓은 부위에 대해서도 고른 캐시 효율성을 보여준다. 바라쿠다 ATA-III가 헤드 이전의 섹터에 대해서도 효율성을 보인 것을 높게 평가할수도 있겠지만, 헤드 이후의 섹터에 대해서는 역시 바라쿠다 ES가 월등히 뛰어난 특성을 가지고 있다.

6. Read Queuing

이것은 SCSI 제품군과 ATA 제품군의 차이를 가장 극명하게 보여주는 결과이다. SCSI 제품군이 가지는 'Command Queuing'이라는 명령어셋이 ATA 드라이브에는 포함되어 있지 않음으로써 나타나는 결과이기 때문이다.

Read Queuing 테스트는 하나의 명령에 임의의 단일 섹터를 읽어들이도록 하는 차일드 프로세스(child process)를 만들어낸다. 그리고 이러한 차일드 프로세서의 수는 1부터 시작해서 점차적으로 증가한다. 위의 그래프를 보자. 왼쪽에 있는 바라쿠다 ES의 테스트 결과는 커맨드 큐잉 기능이 이상적으로 동작한, 대단히 준수한 모습을 보여준다. 초기에, 차일드 프로세스가 하나일 경우는 이를 수행하는데에 소요되는 시간이 10~20ms 안에 집중되어 있다. 그러나 차일드 프로세스가 많아지면 이를 수행하는 시간이 늘어나게 되는데, 그렇다 하더라도, 커맨드 큐잉 기능의 동작에 의해서 수행에 필요한 시간은 앞부분(100ms 이하)에 상당부분 위치하며, 100ms 이상으로는 대개 5% 미만의 분포만을 보여준다.

하지만, 바라쿠다 ATA-III의 경우는 대단히 다르다. 우선, 차일드 프로세스가 많아지면 많아질수록 수행하는데에 소요되는 시간은 그에 비례해서 증가한다. 대기명령어를 받아들일 수 없기 때문에 모든 요청을 거부하며, 작업이 끝난 후에만 받아들이기 때문에, 차일드 프로세스가 15개가 되었을 경우, 서비스 타임은 200ms 이상에 집중되어 있다. 그만큼 다수의 데이터 요청을 처리하는데에 있어서 심각한 성능저하를 보여준다는 것이다.

7. Read CPU Utilization

Read CPU Utilization

앞 페이지에서 언급한 CPU 점유율과 유사한 의미이다. 하지만 보다 상세히, 입/출력의 양에 따른 CPU 점유율을 보여주는데, 두 제품 모두 엇비슷한 결과를 보였다.

8. Write Service Time

이 테스트는 기록 버퍼를 통해서 임의의 위치에 데이터를 기록하는데에 소요된 시간의 분포를 보여준다. 당연히, 소요시간은 짧을수록 좋으며, 또한 적은 범위 내에 분포되어 있는 것이 더욱 이상적이다. 바라쿠다 ES의 경우 모두 20ms 내에 집중되어 있으며, 그 이상의 시간을 소모하는 경우가 없다. 그러나 바라쿠다 ATA-III는 그 이상, 심지어 45ms, 50ms 이상에도 분포하는 모습을 볼 수 있다.

9. Write Seek Profile

Write Seek Profile 테스트는 Read Seek Profile 테스트와 유사하다. 하지만 순수한 기록 성능의 측정을 위해서 헤드는 읽은 자리를 반복해서 읽는 작업을 상당히 많이 하게 되며, 이로써 기록 버퍼는 항상 꽉 차 있는 상태가 된다. 따라서, 지속적으로 기록 버퍼가 채워진 상태에서 기록하므로 순수한 기록 성능을 볼 수 있다. 위 테스는 Read Seek Profile과는 다르게 헤드 위치를 기준으로 대칭되는 형상을 가지는데, 이것은 버퍼가 완전히 채워진 상태에서 테스트가 진행되기 때문이다.

기본적으로, 헤드에서 멀어질수록 서비스 타임이 길어지게 마련이며, 헤드와 가까울수록 서비스 타임은 짧아진다. 또한 전체적으로 서비스 타임이 짧은 것이 양호한 그래프라고 하겠다. 그러한 면에서 바라쿠다 ES의 경우는 거의 모든 상황에서 10ms 이하의 우수한 특성을 보인다. 그러나 바라쿠다 ATA-III의 경우는 불규칙한 결과물을 보여주고 있으며, 특히 헤드에서 조금만 멀어져도 15ms, 20ms를 넘어서는 긴 서비스 타임을 보이는 부분이 있다.

전반적인 기록특성 역시 바라쿠다 ES 쪽이 우수하다고 하겠다.

10. Write Buffer Rate

Write Buffer Rate

Write Buffer Rate도 역시 앞서 언급했던 버퍼 관련 테스트와 마찬가지이다. 전체적인 기록속도는 바라쿠다 ES가 바라쿠다 ATA를 앞서고 있는 것을 볼 수 있으며, 또한 그래프의 형태 역시 훨씬 고르다. 비록 오버헤드(지연시간)는 약간 늦지만, 0.05ms 이하의 극히 적은 차이이므로 무시할 수 있을 것이다.

11. Write Interarrival

Write Interarrival 테스트는 기록 버퍼의 효율성을 측정한다. Idle 시간이 많을 경우 시스템은 충분히 버퍼에 데이터를 기록할 수 있는 시간을 가지기 때문에 기록에 필요한 지연시간이 거의 없다. 그러나 Idle 시간이 적을 경우 시스템은 버퍼에 기록할 공간이 생길때까지 기다려야 한다. 그러므로 이 테스트 결과에서는 가급적 모든 데이터가 원점 근처에 몰려있는 것이 좋다고 할 수 있겠다.

바라쿠다 ES는 대단히 모범적인 결과물을 보여준다. 원점 근처에 적절하게 데이터가 몰려 있으며, 그 외에는 서비스타임이 0에 가깝다. 그런데, 바라쿠다 ATA는 약간 이상한 특성을 나타냈다. 전체적으로 서비스타임이 0 근처에 있는것까지는 좋은데, 아이들 타임이 길어도 서비스타임이 상당히 긴 부분이 적지않이 나타난다.

12. Write Response Surface

Write Response Surface는 Read Response Surface와 마찬가지이며, 다만 데이터의 기록에 소요되는 시간을 측정한다. 따라서 그래프는 낮을수록(노란색에 가까울수록) 우수한 성능을 의미하는 것이다. 이 테스트에서도 바라쿠다 ES가 우위를 보였다.