AI 시스템을 위한 다중 운영체제를 위한 인텔 VMD & WD Blue SN5000 M.2 NVMe 설정하기 : 다나와 브랜드로그

AI 시스템을 위한 다중 운영체제를 위한 인텔 VMD & WD Blue SN5000 M.2 NVMe 설정하기

25.02.18. 647

최근 프로세서의 발전은 이제 완전하게 양분화 되었다. 인텔 프로세서의 경우는 P 코어와 E 코어로 구분된 "리틀-빅 코어" 형태로에서 인공지능을 위한 NPU 를 넣는 방향으로 전환이 되었으며 AMD 라이젠의 경우는 다중코어와 하이퍼스레딩 그리고 NPU 를 넣는 형태로 달라졌다. 현재의 시점에서 보게 되면 소프트웨어 환경 특히나 게이밍 환경을 기준으로 보게 된다면 AMD 라이젠 프로세서가 유리하다. 그리고 또 하나는 바로 소비전력의 억제다. 이 부분은 메인보드 그리고 쿨링 부분에 대한 것으로 인텔, AMD 두 프로세서 제조사들이 공히 하향 조절하면서 성능을 늘리는 형태로 달라졌다.

이 처럼 다중 코어 환경을 100% 활용할 수 있는 방법이 무엇이 있을까?

■ Western Digital WD Blue SN5000 M.2 NVMe (2TB)

▲ 상세 스펙 : 내장형SSD / M.2 (2280) / PCIe4.0x4 (64GT/s) / NVMe 1.4 / TLC(기타) / 3D낸드 / 컨트롤러: WD / [성능] 순차읽기: 5,150MB/s / 순차쓰기: 4,850MB/s / 읽기IOPS: 650K / 쓰기IOPS: 770K / [지원기능] TRIM / SLC캐싱 / S.M.A.R.T / HMB / 전용 S/W / [환경특성] MTBF: 175만시간 / TBW: 900TB / A/S기간: 5년 , 제한보증 / 방열판 미포함 / 두께: 2.38mm / 5.7g

▲ WD Blue SN5000 M.2 NVMe 2TB 는 지금까지 판매가 되고 있었던 WD SSD 와 동일한 패키지로 구성되어 있으며 단면 구조로 되어 있다. NVMe SSD의 본체는 투명 PVC 소재로 보호를 하고 있다.

▲ WD Blue SN5000 M.2 NVMe 2TB 는 하나의 낸드 플래시로 전체 용량인 2TB 를 구성하며 WD 에서 디자인한 컨트롤러 그리고 펌웨어 등이 온보드 되어 있으며 앞서 설명을 했듯이 단면으로 디자인 되어서 메인보드에 장착시 발열 부분에 최적화가 되어 있다.

▲ 이번 테스트에서는 WD Blue SN5000 M.2 NVMe 2TB 1개는 윈도우11 운영체제가 설치가 될 예정이며 3개의 WD Blue SN5000 M.2 NVMe 2TB 는 하나의 VMD 기술로 레이드를 묶어서 활용할 예정이다.

■ 다중 운영체제 인텔 VMD 테스트 시스템 소개

이번 기사를 위해 사용된 시스템 리스트는 아래와 같다.

● 프로세서 : 인텔 코어 울트라9 285K

● 그래픽카드 : 엔비디아 지포스 RTX 5090 파운더스 에디션

● 메인보드 : 기가바이트 Z890 AORUS XTREME AI TOP - 제이씨현

● 시스템 메모리 : KLEVV DDR5-7200 16GB x 2
● 스토리지 : WD Blue SN5000 M.2 NVMe 2TB 4EA

▲ 테스트 시스템 모습

▲ 메인보드에 첫번째 M.2 2280 슬롯에서는 윈도우11 설치를 위해 싱글로 설정 사용되었으며 PCIe 칩셋에 연결되는 Gen4 레인에는 총 3개의 WD Blue SN5000 M.2 NVMe 가 VMD 로 설정 되었다.

■ 인텔 VMD 설정을 위한 두가지 방법

여러 개의 NVMe SSD를 묶기 위한 방법, 엄밀하게 설정은 첫번째 메인보드 바이오스 상에서 가능하다. 그 전에 우선 메이놉드 바이오스 상태에서 확인을 해봐야할 것이 있다. 그것은 가상화를 위한 바이오스 옵션을 미리 확인해볼 필요가 있다.

▲ 기가바이트 메인보드에서는 가상화 시스템을 사용하기 위해서 VT-d 옵션을 활성화 해주어야 하는데 기본값은 Enabled (활성화) 이다.

▲ 메인보드 바이오스 옵션 중에서 VMD Setup menu 로 들어간다.

▲ 인텔 VMD 메뉴로 들어가게 되면 우선 컨트롤러를 활성화 해줘야 하며 VMD Global Mapping 까지 활성화를 해준다. 그리고 하단에 총 6가지의 RAID 모드를 활성화 할 수 있다. 위 이미지 처럼 설정하고자 하는 레이드 모드만을 활성화 해주면 편리하다.

▲ Intel RST VMD 드라이버 옵션으로 들어가서 사용하고자 하는 레이드 모드를 선택한 후 묶고자 하는 디스크들을 체크한 후 "Create Volume" 를 해주면 된다. 위 사진 처럼 하나의 SSD는 윈도우11 운영체제를 설치하고 나머지 3개를 하나의 레이드 어레이로 묶었다.

▲ 완료가 되면 3개를 묶었던 SSD가 하나의 디스크로 그리고 하나를 운영체제 설치용은 Non-RAID 디스크로 등록이 되어 있는 것을 확인할 수 있다.

메인보드 바이오스를 통해 이 VMD 구성을 하게 되면 조금은 헛갈릴 수가 있는데 다른 방법은 바로 인텔의 소프트웨어를 활용하는 방법이다. 이 방법은 위 이미지들 중에서 VMD 옵션 만을 활성화 한 후 윈도우11 운영체제 상에서 VMD 디스크 어레이를 구성하는 방법이다. 이를 위해서 마이크로소프트 앱 스토어에서 해당 소프트웨어를 다운로딩 설치 후 실행해 주면 된다.

▲ 마이크로소프트 앱스토어에서 인텔 빠른 스토리지 기술 응용프로그램 다운로딩 및 설치

▲ 이 소프트웨어를 통해 WD Blue SN5000 M.2 NVMe 를 묶거나 풀 수 있는 다양한 레이드 설정 및 옵션을 조정할 수 있다.

▲ 윈도우11의 디스크 관리자를 통해 확인해본 디스크의 설정 상태 (WD Blue SN5000 M.2 NVMe 싱글 및 WD Blue SN5000 M.2 NVMe 3개 레이드 어레이로 묶여있다.)

■ 간단한 인텔 VMD 디스크 성능 확인

여기까지 디스크 어레이를 구성하게 되었다면 간단하게 각기 디스크들의 성능을 확인해 보도록 하자.

▲ 운영체제가 설치된 WD Blue SN5000 M.2 NVMe 2TB 의 성능

▲ VMD 어레이로 설정된 WD Blue SN5000 M.2 NVMe 3개가 하나의 디스크로 구성되었을 때 성능

VMD 로 묶은 WD Blue SN5000 M.2 NVMe 3개는 우선 Gen4 x4 스펙을 제공하는데 아무래도 VMD 레이드0 로 설정이 된 만큼 읽기 및 쓰기 성능이 대폭 향상이 되었다는 것을 알 수 있는 연속 읽기 및 연속 쓰기 성능은 현재 판매하고 있는 Gen5 x4 스펙을 가지고 있는 SSD에 거진 육박하는 성능을 내었다. 그래서 가능하면 이 방식으로 하는 것이 속도적인 측면에서 그리고 WD Blue SN5000 M.2 NVMe 가 가지고 있는 가성비를 그대로 VMD 다중 운영체제 시스템을 사용할 수 있다.

■ 마이크로소프트의 하이퍼-V 설정 으로 다중 운영체제 설치하기

마이크소프트 윈도우11 혹은 윈도우10 환경에서 다중 운영체제를 사용하기 위해서는 Hyper-V 소프트웨어 (앱)을 추가적으로 설치 해줘야 한다. 설치 후에는 리부팅이 진행되는데 이 때 부터 다중 운영체제를 설치 다운로딩 할 수 있다.

▲ 윈도우11 를 사용하고 있다면 검색을 통해 윈도우 기능 켜기 / 끄기 를 검색 실행해 준다.

▲ 윈도우의 추가적인 기능 중에서 Hyper-V 를 선택해서 설치해 준다. 필요에 따라서 설치된 USB 메모리를 꼽도록 유도할 수 있으므로 설치시 참고하길 바란다.

▲ 설치된 Hyper-V 관리자를 실행시키면 위와 같은 화면을 볼 수 있다.

▲ 가상 컴퓨터를 사용하기 위해 기본적인 설정을 해줘야 하는데 가상 시스템을 위한 이름 (테스트를 위해 윈도우10으로 설정)을 주고 가상 컴퓨터는 2세대로 선택해주면 되는데 최근 대부분의 컴퓨터가 지원하고 있는 UEFI 바이오스 상에서 운영체제가 설치된다. 만약 윈도우7 를 설치하고자 한다면 1세대로 선택해야 한다.

▲ 자신이 사용하고 있는 시스템 메모리에서 어느 정도의 메모리를 할당할 것인지 설정을 해줘야 하는데 기본적으로 4GB 정도로 잡혀있다. 테스트를 위해 8GB 용량으로 늘렸다. 네트워크 설정의 경우는 운영체제를 설치 한 후에 세팅을 해야 되기 때문에 연결되지 않음 으로 선택 한다.

▲ 가상 운영체제는 VHDX 확장자를 가진 하나의 파일로 저장되는데 이를 앞서 설명을 했던 VMD 세팅된 D 드라이브로 설정을 해준다.

▲ 마지막으로 설치하고자 하는 운영체제 원본의 경로로 정해주면 되는데 이때 부팅이 되면서 설치가 되는 USB 드라이브가 아닌 ISO 파일 하나를 지정, 설정해줘야 한다.

▲ 이와 같은 옵션으로 설정을 했다면 저장된 윈도우10를 시작하게 되면 낯익은 윈도우10 설치 환경을 보게 된다. 그 후에 단계는 기존의 윈도우10 설치 단계와 동일하다.

▲ 윈도우11 환경 내에서 윈도우10 를 설치했다. 위 처럼 별도의 창을 통해 윈도우10이 실행되는데 풀 스크린 옵션을 주게 되면 마치 윈도우10를 그대로 사용하는 환경으로 그대로 사용할 수 있게 된다.

▲ 동일한 방법으로 유튜투를 다운로딩 받아서 설치할 수 있다. 해당 설치 파일은 ISO 파일를 다운로딩 받아서 경로를 지정해 주게 되면 어렵지 않게 설치할 수 있다.

다중 운영체제 그리고 가상화를 진행하게 되면 좋은 것은 자신이 사용하고 있는 컴퓨터 하드웨어 리소스를 자유 자재로 변경 사용할 수 있다. 변경이 가능한 옵션은 설정을 통해 확인할 수 있는데 대표적으로 프로세서의 코어 숫자 그리고 설치되어 있는 시스템 메모리의 용량이다. 이를 조금더 유동적으로 조정하게 된다면 자신이 사용하고 있는 하드웨어 리소스에서 보다 많은 숫자의 다중 운영체제 환경을 구축할 수 있다. 이 설정을 하면서 주의해야할 점은 지나치기 낮은 코어의 숫자 및 메모리 용량을 주게 되면 속도 저하를 느끼게 되는데 이 부분은 빠른 스토리지 연속 읽기 및 쓰기 성능을 VMD 레이드 어레이를 사용하게 된다면 상당 부분 극복할 수 있다.

■ 다중 운영체제를 설정 사용해볼까?

오늘 기사를 통해 프로세서-시스템메모리-SSD 스토리지의 여유가 허락하는 한 기본적인 윈도우11를 바탕으로 상당히 많은 숫자의 운영체제를 설치할 수 있다. 마이크로소프트의 경우에는 윈도우7를 시작으로 32비트, 64비트 버전에 상관없이 윈도우10, 윈도우11 까지 설치가 가능하며 조금 더 하드웨어 리소스가 허락하게 된다면 윈도우 2016서버, 2022서버, 2024 서버 등 하나의 컴퓨터에 엄청나게 많은 운영체제를 설치하여 다양한 소프트웨어 테스트 환경을 구축할 수 있다.

▲ 윈도우 11 운영체제 안에서 윈도우10 과 유분투가 동시에 실행되게 할 수 있으며 소프트웨어 개발자 들을 필요에 따른 운영체제의 종류, 버전 등을 설치할 수 있다.

여기에 추가적으로 리눅스 종류도 모두 설치가 가능한데 레드헷을 비롯해 오늘 테스트로 진행된 유분투도 다양한 언어별, 버전별로 설치가 가능하다.

이와 같은 다중 운영체제 환경은 소프트웨어 개발자 특히나 다중 운영체제 상에서 AI 관련된 소프트웨어를 테스트 하고 코딩을 하는 분들이라면 꼭 활용을 해야 되는 기능이다. 특히나 1차적인 하드웨어 리소스인 프로세서, 시스템 메모리와 더불어서 설치 하여 다양한 운영체제가 동시에 돌아가야하는 M.2 2280 SSD 는 용량도 중요하지만 Gen4 x4 성능을 갖고 있고 이를 인텔의 VMD 를 활용하게 된다면 속도적인 측면에서도 저하가 없었다.

가상화 시스템이 설정되어서 만들어진 ".vhdx" 파일 하나는 다른 컴퓨터에서도 동일한 하이퍼-V 설정을 통해 그대로 재사용이 가능한데 동일한 운영체제를 여러 개로 사용하고자 한다면 파일을 복사해서 갯수만 늘린 후 하이퍼-V 설정을 해주게 되면 계속 해서 늘릴 수 있다. 사용하고자 하는 운영체제의 숫자가 늘어나면 늘어날 수록 비례해서 용량이 증가하게 되므로 넉넉한 디스크 용량을 확보하는 것이 좋다.

그래서 인텔에서는 RST 기술을 조금 더 발전 시킨 VMD 기술을 출시했으며 인텔의 11세대 메인보드들 부터 사용이 가능한데 칩셋을 기준을 B 시리즈 이상의 스펙을 가진 메인보드에서 사용할 수 있다. 하지만 B 칩셋 메인보드와 Z 시리즈 칩셋의 가장 큰 차이는 칩셋이 가지고 있는 PCIe 레인 숫자에 차이가 존재하기 때문에 상위 칩셋인 Z790, Z890 메인보드를 사용해야 적어도 3개 이상의 M.2 2280 SSD를 장착할 수 있다. Z890 칩셋 메인보드의 경우는 제조사들의 종류에 따라서 차이가 존재하지만 최소한 Gen4 x4 스펙을 지원하므로 오늘 기사를 통해 소개한 가성비 높은 SSD인 WD Blue SN5000 M.2 NVMe 시리즈를 사용하는 것을 추천한다.

▲ 안정적인 속도와 넉넉한 용량을 가진 WD Blue SN5000 M.2 NVMe 를 적극적으로 활용할 수 있는 다중 운영체제 환경을 구축해 보자.