iRST(intel Rapid Storage Technology), VMD(Volume Management Device) 란? 개념정리

iRST(intel Rapid Storage Technology)

인텔® 빠른 스토리지 기술(iRST, intel Rapid Storage Technology)은 이전보다 더 뛰어난 수준의 성능, 응답성 및 확장 가능성을 제공합니다. 하나 이상의 직렬 ATA(SATA)를 사용하든 PCIe 드라이브를 사용하든 최신 스토리지 기술을 통해 향상된 성능 및 더 낮은 전력 소비의 이점을 누릴 수 있습니다. 또한 하드 드라이브 장애 시 제공되는 데이터 손실에 대한 보호 기능을 통해 안심하고 휴식을 즐길 수 있습니다

• 인텔 사이트에서는 위와 같이 설명하고 있습니다. 핵심 기능은 아래와 같습니다.
  • 솔리드 스테이트 드라이브의 성능 극대화
    • 사진 편집, 비디오 로딩 및 오피스 생산성과 같은 일상 생활에 사용되는 응답 시간을 향상시켰습니다.
    • 동적 스토리지 가속기는 시스템 전원 관리 정책을 동적으로 조절하여 SSD 성능을 가속화합니다. 결과적으로 기본적인 전력 관리와 비교했을 때 복잡한 멀티 태스킹 중에도 최대 15% 더 빠른 성능을 제공합니다.
  • 자주 사용하는 파일 및 응용 프로그램에 빠르게 액세스. 즉, 속도향상
  • 성능 및 보호: RAID 기술
    • 하기의 RAID 방식을 제공합니다.
      • RAID 레벨 0(스트라이핑)
      • RAID 레벨 1(미러링)
      • RAID 레벨 5(패리티를 통한 스트라이핑)
      • RAID 레벨 10(스트라이핑 및 미러링)
    • 기존에 하나의 플랫폼 하에서 따로 쓰던 SSD 들을 모아 RAID 구성을 통하여 더 효율적으로 정보 보호/속도 향상을 시킬 수 있습니다.
  • 빠른 데이터 복구
• 위의 내용을 요약하면 속도와 데이터 안정성을 높히는 역할을 하고 있다는 것을 알 수 있습니다.
• iRST는 Device Driver를 설치하여 iRST 를 사용할 수 있습니다. Device Driver가 설치되지 않은 경우, AHCI/NVMe 모드로 구동됩니다.
• 기존에는 PCH Controller가 remapping을 통하여 하위 Device를 관리했지만, 현재는 CPU Controller가 remapping을 통하여 하위 Device들을 관리합니다. 기존 iRST 드라이버는 non VMD, 현재는 VMD로 부르는 것으로 보입니다.
  • intel 측에서 기존에는 모든 저장장치들을 PCH에 연결하여 PCH가 통제하게 하였으나, 속도를 더 향상시키기 위해서는 CPU와 바로 연결되어야했습니다. 기존의 iRST는 PCH Controller 로 동작하기 때문에, CPU와 바로 연결되어 있는 상황에서도 iRST 를 사용하기 위해서는 새로운 아키텍쳐가 필요했습니다.
  • 즉, CPU가 저장장치와 바로 소통하기 위하여 Direct Connect 되는 형식으로 구조가 바뀌었고, 이에 따라 iRST Controller가 CPU 단으로 이동하면서 VMD라는 이름을 가지게 되었습니다.
• iRST는 맨 처음 System이 부팅될 때, 어떻게 시스템에서 저장장치들을 관리할지 설정해야합니다. 따라서, VMD를 지원하는 플랫폼의 경우 Bios 에서 VMD Enable/Disable을 할 수 있습니다.
• iRST는 intel 에서만 제공합니다.

VMD(Volume Management Device)

Speciality \ Type	AHCI/NVMe	iRST(Legacy HW Remapping, non VMD)	iRST(VMD)
Controller(End Device)	CPU	iRST Controller	VMD Controller
RAID 지원	X	O	O
OS Control 방식	각 End Device 인식	iRST(non VMD) 하위 device만 인식 가능	VMD 하위 device로 인식 가능
Remapping	X (No Remapping)	O (PCH Controller가 remapping)	O (CPU Controller가 remapping)

• OS에서 다양한 저장장치들을 따로따로 보지 않고, RAID 형태로 관리하기 위하여 사용합니다.
• Root port(CPU)가 EP device 들을 관리하는 구조가 아니라, CPU 내부 VMD 가 device들을 관리합니다. OS는 각각의 Storage(Device Driver)에게 접근이 필요하지 않고, VMD Driver 로 요청을 보내면 VMD Driver가 하위 Storage(Device Driver)에 알아서 접근합니다.
• CPU 내부(Root Complex 안)에 존재하며, OS 에서 Storage 들의 Root bus 역할을 합니다. 또한, 하위 디바이스(HDD, SSD) 들의 통제권을 모두 가지고 있습니다.
• inbox/AHCI mode 와 다르게 VMD는 자신 밑에 있는 Storage 들의 BDF 갱신하기 위하여 enumeration을 수행합니다.

reference

• https://www.intel.co.kr/content/www/kr/ko/architecture-and-technology/rapid-storage-technology.html