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[브레인박스] 이제 SSD는 SATA3를 버리고 NVMe 로 넘어가야 하는 것일까? 그리고 나에게 맞는 적정 용량은? 본문

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[브레인박스] 이제 SSD는 SATA3를 버리고 NVMe 로 넘어가야 하는 것일까? 그리고 나에게 맞는 적정 용량은?

미운앙마 2017. 10. 26. 22:29

인텔 그리고 AMD가 너나 할 것 없이 PCIe 레인을 이용한 주변기기 확대를 노리면서 적지 않지만 NVMe 1.2 를 지원하는 M.2 규격의 SSD 스토리지가 조금씩 기지개를 펴고 있다.  초기 그리고 현재까지도 SSD 는 2.5 인치 하드디스크 규격에 맞추어서 메인 스트림 제품으로 자리를 잡은지 오래되었지만 64단 3D 낸드 기술이 본격적으로 상용화될 올 가을 부터는 120~128GB 제품은 없어지며 최소 용량이 240~256GB 제품으로 달라질 것으로 보인다.  제품당 단가 역시 10~12만원 선으로 형성이 될 것이기 때문에 현재와 동일한 가격에 고용량 제품을 구입하는 날도 머지 않아 보인다. 


NVMe 1.2를 지원하는 메인보드들은 준비 완료


인텔 200 시리즈 칩셋을 출시하면서 인텔은 느리텨진 하드디스크의 성능을 획기적을 올릴 수 있는 "옵테인" 메모리를 만들어낸다.  이 메모리의 기능은 일반 플래터 기반의 하드디스크의 캐시 역할 (일종의 완충지)를 하며 효과적으로 시스템을 빠르게 하는 역할을 하는데 출시가 된지 상당 부분 시간이 지났음에도 불구하고 그렇게 각광을 받지 못하는 이유는 비싼 가격이라는 이유도 있지만 SSD가 대중화가 되면서 빠른 속도에 길들여진 사람들이 많기 때문이다. 


여하간 이런 인텔의 정책으로 인해 각 메인보드 제조사드을은 인텔 200 시리즈 그리고 AMD 라이젠 프로세서를 사용할 수 있는 300 시리즈 메인보드에 1개에서 많게는 3개의 M.2 슬롯을 만들어 두어 M.2 규격의 SATA3 와 NVMe SSD를 장착할 수 있는 좋은 조건들을 만들어둔 상태이다.  그렇기 때문에 프로세서를 구입과 동시에 메인보드를 구입하는 분들이라면 적어도 한 개 이상의 M.2 슬롯을 보는 것은 이제는 어렵지 않은 일이 되어 버렸다. 


그렇다면 200GB 대 제품을 구입해야 하나 500GB 대 제품을 구입해야 하나


오늘 이 해답을 찾기 위해 간단하게 동일한 제조사의 2개의 NVMe 지원 SSD를 입수하여 간단한 테스트를 진행해봤다.  오늘 기사를 위해 섭외한 제품은 ADATA SX8000 SSD로 (주)코잇에서 정식 수입하여 유통을 하는 제품이다. 




제품의 패키징 상태는 2개의 제품 모두가 동일한데 하나의 아웃박싱에 투명한 PVC 박스에 제품의 본체가 들어 있는 것이 다다.  그리고 설치에 관련된 설명서도 포함이 되어 있지 않은데 이 부분은 메인보드의 설명서에 대부분 M.2 규격의 SSD를 장착하는 방법에 대한 부분을 포함하고 있는데 각 메인보드 제조사 마다 서로 다른 위치에 M.2 슬롯을 가지고 있기 때문이다.  



 

▲ 위 SX8000 256GB 모델, 아래 SX8000 512GB 모델

각 제품의 외관상의 차이는 거이 없을 정도로 동일하며 단지 다른 부분은 512GB 제품 후면에 붙어 있는 2개의 탄탈 캐피시터의 유무 정도이다.  해당 SSD는 총 4개의 3D 낸드의 조합을 통해 256GB 그리고 512GB 용량을 구성한다.   256GB 제품의 경우는 앞, 뒤로 Nanya의 DDR3 128MB 메모리가 하나씩 붙어 있어 총 256MB의 버퍼로 사용이 되며 되며 512GB 제품의 경우는 256MB 2개가 총 512MB 의 용량이 버퍼 메모리로 사용된다.  그리고 이 제품의 가장 핵심이라고 볼 수 있는 낸드 메모리는 마이크론의 제품이다. 


SX8000의 상태를 한 눈에 알아볼 수 있는 추가적인 앱


우선 NVMe 지원 SSD의 경우 윈도우10를 사용하고 있다라면 장착후 운영체제 설치까지 그렇게 어렵지 않은데, 그 이유는 윈도우10 의 기본적인 드라이버로 포함이 되어 있어 운영체제 설치 후 그리고 완전히 설치가 된 후에도 무리 없이 사용할 수 있다. 


메인보드 바이오스 상태에서 확인 - 애즈락 X299 타이치 - 에즈윈 메인보드 


이번 기사를 위해 사용된 메인보드는 총 3개의 M.2 슬롯을 가지고 최대 3개의 NVMe SSD를 장착할 수 있는 에즈락의 X299 타이치 메인보드를 사용하였다.   그리고 사용된 프로세서는 인텔의 코어X 시리즈인 i9 7900X 프로세서가 사용되었는데 이 프로세서의 경우는 총 44개의 PCIe 레인을 가지고 있기 때문에 혹시나 문제가 있을 수 있는 PCIe 레인의 부족을 원천적으로 막기 위해 최고 사양의 프로세서를 사용하였다.  이 기사를 위해 총 3개의 NVMe 지원 SSD를 장착했는데 NVMe 의 경우 한 SSD 당 PCIe 4레인을 사용하기 때문에 PCIe 12 레인이 소요되었다.  X299 타이치 메인보드의 바이오스 상에서 아래와 같이 3개의 NVMe SSD가 정확하게 인식이 되고 설치가 되었다는 것을 확인해 볼 수 있다. 




 

ADATA SSD 툴박스 소개 



▲ 무료로 ADATA 홈페이지에 다운 로딩이 가능한 관리 앱은 3MB 정도의 크기를 지닌다. 


메인보드에 ADATA의 SX8000 SSD를 장착한 후, 윈도우10를 안정적으로 설치를 하였다면 최적이 성능 상태를 낼 수 있도록 ADATA의 툴박스를 인스톨 하는 것이 좋다.  이 앱의 크기는 상당히 작으나 강력한데, 사용하고 있는 SSD의 최적의 상태로 그리고 이상 유무 들을 빠르게 파악할 수 있다. 







 

이제 256GB와 512GB 제품의 성능 차이를 확인해보자. 


CrystalDiskMark 5.2.2 x64 (UWP)


 

▲ 좌, SX8000 256GB 모델 / 우, SX8000  512GB 모델

첫번째 테스트로는 SSD 테스트로 가장 많이 간단하게 사용할 수 있는 크리스탈디스크마크를 통해 서로 다른 용량의 SSD 성능을 확인해봤다.   우선 기존의 SATA3 지원 SSD 보다 당연히 2~3배 정도 빠른 읽기 그리고 쓰기 성능을 보인다라는 것을 알고 있어야 한다.  대부분의 SATA3 지원 SSD는 Seg Q32Ti 연속 읽기 성능에서 450~550MB/s 내외의 측정값이 나오기 때문이다.  그 기준치만을 본다라면 약 4배에서 많게는 5개까지 연속 읽기 / 쓰기가 전체적으로 빠르다.   그리고 여기에서 512GB 제품이 256GB 제품에 비해 약 10% 정도의 연속 읽기 쓰기 성능이 빨랐다.  단지 조금 의야한 부분은 Seq 테스트 부분에서 256GB 모델이 빠른 성능을 보여주었는데 이 부분은 아마도 펌웨어의 업데이트를 통해 개선을 해야 하지 않을까 싶다.  다른 테스트 부분에서 이런 비슷한 결과는 계속 된다.


AS SSD Benchmark 1.9


 

▲ 좌, SX8000 256GB 모델 / 우, SX8000  512GB 모델
이 테스트에서도 일단 전체적으로는 512GB 모델이 전체적으로 빠른 성능을 보이는데 느리게 나오는 부분은 연속 읽기에 관련된 부분이다.  그 외에 부분들은 256GB 모델들 보다 빠른 성능을 낸다.  최종 스코어에서도 256GB 모델의 경우는 1656 그리고 512GB 모델의 경우는 2077 이었다.  연속 읽기 부분에서는 256GB 모델이 빠른 성능을 보이지만 그외에 4K 부분과 대부분의 쓰기 부분에서는 약간의 차이로 512GB 제품이 빠른 결과를 보여준다.  이제 마지막 테스트인 HD Tune Pro 5.5를 통해 다시 한번 이 2개의 용량 대 제품이 어떤 성능을 보여주는지 확인해 보자. 

HD Tune Pro 5.50 - 파일 벤치마크


▲ 좌, SX8000 256GB 모델 / 우, SX8000  512GB 모델
HD Tune Pro 5.50 - 읽기 테스트


▲ 좌, SX8000 256GB 모델 / 우, SX8000  512GB 모델
HD Tune Pro 5.50 - 쓰기 테스트

 

▲ 좌, SX8000 256GB 모델 / 우, SX8000  512GB 모델


우선 데이터 읽기 테스트에서는 전체적으로 512GB 제품이 약 15% 정도 빠른 성능을 보였다.  256GB 모델의 측정된 평균 읽기 속도는 343.4MB/s 이였으며 512GB 모델의 경우는 373.7MB/s 였다. 그리고 쓰기 성능 테스트 에서는 이 보다 더 큰 차이를 보였는 256GB 모델의 평균 쓰기 속도는 306MB/s 였으며 512GB 모델의 경우는 373MB/s 로 그 차이가 약 20% 정도로 컸다. 


256GB 그리고 512GB 제품의 성능 차이가 발생하는 이유는? 


왜 용량에 따라 읽기와 쓰기 결과 차이가 나는 것일까?  이 부분에 우선 이 SSD에 장착되어 있는 2가지 다른 부분을 알아야 하는데 우선 사용된 Nanya의 DDR3 버퍼 메모리의 크기 차이이다.  256GB 모델의 경우는 2개의 낸드를 하나의 128MB DDR3 로 커버를 하여 전체 256MB 으로 전체 용량 256GB의 버퍼로 사용되지만 512GB 모델의 경우는 이 보다 큰 2배 용량인 512MB 용량의 버퍼로 인한 결과로 보여진다.  연속적인 큰 파일 단위의 읽기와 쓰기는 동일한 컨트롤러가 장착되어 있다라는 것을 가정하자면 버퍼로 사용되는 메모리의 크기가 크면 그에 대한 속도 향상이 있다라는 이야기이다.  그리고 한가지 더 4K에서 큰 용량을 갖고 있는 SSD가 읽기와 쓰기가 빠른 이유는 하나의 낸드 메모리가 약 2배의 용량을 갖게 되면서 보다 빠른 엑세스가 가능해진 결과로 보여진다.   즉 256GB 모델의 경우는 4개의 낸드가 256GB 용량을 이루지만 512GB 모델의 경우는 4개의 낸드가 512GB 용량을 이루는데 하나의 낸드 당 2배의 용량 차이가 나기 때문으로 보여진다.


 

128GB에서 256GB 모델로 넘어가게 되면 장착되어 있는 버퍼의 크기가 변하며 256GB에서 512GB 의 용량으로 넘어가도 2배 정도 커진 버퍼 메모리 크기를 전통적으로 갖고 있다.  즉 128GB 모델 보다 512GB 모델은 약 4배 정도 큰 DDR3 버퍼 메모리를 갖고 있다고 보면 된다.  그런데 한가지 더 재미있는 사실은 512GB 모델에서 1TB 모델로 넘어가게 되면 동일한 버퍼 사이즈를 갖게 된다라는 점인데 이로 인해 128GB 에서 512GB 까지 용량에서는 읽기와 쓰기 성능이 직선 형태로 증가하게 되지만 1TB 이상 모델로 넘어가게 되면 선형 으로 느리게 읽기와 쓰기 성능이 향상 된다.


NVMe 대중화는 기존 SSD 사용자들을 어떻게 흡수하느냐가 포인트 


자, 이제 정리를 해보자.  NVMe 기술의 초기 단계는 애플이 해당 기술을 맥북에 적용하면서 본격화 되었다. 물론 이 기술을 적용하기 위해 인텔의 칩셋과 인텔의 프로세서가 사용되었음을 물론이다.  하지만 이 기술의 적용 범위가 인텔의 7세대 코어 프로세서 그리고 200 시리즈 칩셋을 출시하면서 윈도우 운영체제에서도 사용할 수 있도록 하위 적용되었다.  (사실 하위 조정이라는 표현이 맞는지는 잘 모르겠다.) 아무튼 이로 인해 낸드 메모리를 사용하는 SSD 카드 형태로 만들게 됨으로서 컴퓨터 시스템은 보다 빨라진 읽기와 쓰기 성능을 가짐과 동시에 보다 작은 크기로 시스템 구성이 가능해졌으며 보다 기본적으로 사용해야만 했던 SATA3 케이블 하나를 없애버리게 되었다.  즉 메인보드에 프로세서, 메모리, 그리고 M.2 방식의 SSD를 장착하게 되면 더 이상의 주변기기르 위한 케이블을 할 필요가 없어졌다.  그 만큼 시스템은 간결해 졌으며 보다 강력해졌다. 


이런 강력한 성능을 느끼기 위해선 우선 인텔의 7세대 코어 프로세서 혹은 AMD의 라이젠 프로세서를 구입해야 하는데 이에 프로세서를 사용할 수 있는 칩셋으로 구성된 메인보드까지도 구입해야 업그레이드된 시스템 성능을 맛볼 수 있다.  하지만 문제는 기존에 시스템을 사용하고 프로세서 및 메인보드를 업그레이드 하지만 사용하고 있던 SATA3 지원 SSD를 업그레이드 하기가 좀 처럼 쉽지 않다라는 점이다.   이 부분을 아무래도 벗어나려면 NVMe 가 보다 본격적인 가격 하락이 필요할 듯 하다.  왜냐 하면 아직도 동일 용량의 SSD 보다 약 40~50% 정도 비싼 가격을 줘야 하기 때문이다.   그리고 한가지 더 큰 마음 먹고 NVMe SSD를 구입하기로 했다면 꼭 500GB 제품을 구입하라고 권하고 싶다.  물론 256GB 모델에 비해 2배 약간 모자랄 정도로 비싼 가격으로 판매가 되고 있지만 2배 이상 커진 용량과 읽기와 쓰기 성능의 동반 상승이 있기 때문이다. 



▲ 총 3개의 NVMe M.2 슬롯을 갖고 있으며 이번 기사에 테스트로 사용된 애즈락의 X299 타이치 에즈윈 메인보드

 

 

 

 

 

 

 

 

출처 : 브레인박스

작성 : 이원경기자

원문 : https://www.brainbox.co.kr/bbs/board.php?bo_table=review&wr_id=6222&page=4

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