일반적인 PC 부품이 논리적인 연산을 하는데 반해 HDD 는 물리적으로 움직이기 때문에 PC 나 노트북의 체감성능을 높이는데 분명한 한계가 있다. (HDD 의 경우 성능면에서 발전하는 모습을 더 이상 기대하기 힘들다. 물리적인 움직임의 한계 때문에 RPM을 더 이상 높이는 것도 힘들기 때문에 용량이 높아지는 쪽으로만 발전이 이루어 지고 있다.)

이에반해 플래시 메모리를 사용하는 SSD 의 경우 논리적인 연산을 수행해 일반 HDD 에 비해 훨씬 빠른 속도를 구현할 수 있어 최근 많은 유저들이 SSD 와 HDD를 동시에 설치해 사용하고 있다. (HDD 는 순수한 데이터 저장장치로 활용하고 OS 및 프로그램을 SSD 에 설치해 빠른 속도를 즐기고 있다.)

불과 2-3년 전만 하더라고 일반인이 접근하기 힘든 높은 가격대와 프리징 등의 다소 불안정한 모습 때문에 빠른 속도를 구현함에도 불구하고 사용자가 많지 않았는데 최근에는 대부분의 저장장치 제조사가 SSD를 출시하며 가격대가 상당히 낮아졌을 뿐만 아니라 SSD 의 핵심부품 중 하나인 컨트롤러 기술의 발전으로 프리징 등의 이상현상이 거의 발생하지 않기 때문에 많은 유저들이 안심하고 제품을 구입해 사용하고 있다.

이번 시간에는 SSD의 전반적인 특징에 대해 살펴볼 예정이다. (PC에 관심이 많은 유저들은 SSD 의 장점이나 특징 등을 명확히 알고 있지만 일반 유저들의 경우 모르는 경우가 아직도 많기 때문이다.) 그럼 하나하나 살펴보도록 하자.

SSD 는 물리적으로 동작하는 HDD와 달리 반도체를 이용한 저장장치로 휘발성이 없고 큰 용량을 쉽게 구현할 수 있는 NAND 형 플래시 메모리를 사용하고 있다. 알루미늄 기판을 회전시키면서 자료를 저장하고 읽어 내는 HDD와 달리 고속의 데이터 입출력이 가능하며 동작시 발열, 소음, 전력 소모등이 현저히 적다. 또한 충격으로 인한 데이터 손실의 위험이 적어 보다 안전하게 데이터를 관리할 수 있는 장점이 있다.

최근 출시되는 SSD는 MLC와 TLC로 나뉘는데 MLC (Multi Level Cell) 방식의 경우 1개의 기억소자에 2비트 이상의 데이터를 저장하며 TLC (Treple Level Cell) 방식은 1개의 기억소자에 3비트의 데이터를 저장한다. 하나의 셀에 비트수를 늘릴 경우 쉽게 대용량을 구현할 수 있어 가격 경쟁력을 확보할 수 있는데 반해 비트수가 늘어날수록 로직이 복잡해져 속도가 떨어지는 것은 물론 셀의 사용빈도가 늘어나기 때문에 수명이 줄어들 수밖에 없다.

수명이나 속도, 안정성에서 MLC 가 뛰어난 퀄리티를 보여주고 있기는 하지만 높은 가격 때문에 많은 제조사가 TLC 방식의 SSD를 생산하는데 주력하고 있다. 초기 TLC 제품의 경우 여러 가지 측면에서 아쉬움을 주었지만 최근 출시 모델들의 경우 컨트롤러나 메모리 제조기술의 발전에 따라 일반적인 용도로 전혀 문제가 없을 만한 퀄리티를 보여주고 있다.

SSD를 선택하는데 있어 가장 중요한 요소는 단연 속도라 할 수 있다. 일반적인 HDD의 경우 1000MB/s 정도의 읽기/쓰기 속도를 지원하는데 반해 고성능 SSD의 경우 500MB/s 이상의 읽기/쓰기 속도를 지원한다. SSD를 사용할 경우 느린 HDD 로 인한 병목현상을 최소화 할 수 있어 기기의 전체적인 성능 향상에 큰 도움을 줄 수 있다. (보통 PC를 조립한 후 OS를 설치하게 된다. 아무리 PC의 사양이 좋다 해도 기본적으로 15분 이상을 소비해야 하는게 일반적인데 반해 SSD에 OS를 설치할 경우 10분 이내에 완벽하게 설치할 수 있다. 뿐만 아니라 PC에서 다양한 프로그램을 실행할 경우 HDD와는 비교되지 않을 정도로 빠른 속도를 경험할 수 있다.)

일반적인 용도로 사용되는 PC의 경우 속도가 가장 중요하지만 업무용 PC나 서버등의 경우 데이터 안정성이 속도 이상으로 중요하다. (저장장치의 경우 고장나면 다시 사면 그만이다. 하지만 중요한 데이터의 경우 돈으로 살 수 없는 가치를 가진다.) SSD의 경우 배드섹터와 같은 오류가 발생하지 않으며 물리적인 동작으로 인해 부품의 고장이 발생하는 HDD 와 달리 충격으로 인한 고장의 가능성도 현저히 적으며 논리적으로 동작하여 지속적으로 사용한다 해도 부품이 노후화 되지 않아 보다 안정적으로 데이터를 관리할 수 있다. (서버와 같이 안정성을 요하는 경우 전용 SSD를 구입해 사용할 수 있다.)

지금은 없어진 제품인 퀀텀 HDD를 사용해 본 적이 있는가? 필자는 특유의 드르럭 드르럭 거리는 소리에 노이로제 까지 걸릴뻔 했을 정도로 소음이 컷던 기억이 난다. 현재 출시되고 있는 제품들의 경우 기술이 발전하다 보니 상당히 정숙해 지긴 했지만 아직도 민감한 유저들의 경우 조용한 HDD를 구입하기 위해 제조 주차까지 따지며 제품을 구입하는 것 또한 사실이다. SSD의 경우 HDD와 달리 소음이 전혀 발생하지 않기 때문에 정숙을 요하는 공간이나 무소음을 구현하고 싶을 경우 큰 만족감을 줄 수 있다.

뿐만 아니라 물리적인 동작으로 인해 오랜 구동시 손을 올려놓기도 힘들 정도로 뜨거워 지는 HDD와 달리 발열이 심하지 않다. (이부분은 안정성과는 연계된 문제라 생각한다. 발열이 심할 경우 그만큰 기기고장의 가능성이 커지기 때문에..)

일반적인 SSD 의 경우 1W 미만의 소비전력을 보이는데 반해 일반 HDD의 경우 3W 이상을 소모해 전력관리 측면에서도 큰 매리트를 느낄 수 있다. @ 전세계 데이터 센터들이 고성능 기업용 하드에서 SSD로 교체하는 추세라는 보도자료를 보았다. 저장장치의 교체를 통해 올해까지 총 166,643 Mwh 의 전력 절감을 기대할 수 있으리라 예상하고 있다. (166,643 Mwh 는 아프리카 감비아에서 일년간 사용하는 전력량보다 많은 것이라고 한다.)

HDD의 경우 소형화 하는데 한계가 있을 수 밖에 없다. (기본적으로 플로터, 스핀들모터, 컨트롤러 등이 부착되어야 하기 때문에 작게 만드는 것이 쉽지 않다.) 그에반해 SSD 의 경우 플래시 메모리와 컨트롤러로 구성되어 있기 때문에 얼마든지 소형화가 가능하다. 울트라북, 태블릿 PC 등과 같은 미니 디지털 디바이스의 경우 크기를 줄이는 것이 생명과도 같은데 HDD 때문에 크기나 무게를 줄이기 힘들었던 것이 사실이다. SSD의 가격이 현실화 되면서 최근 작고 가벼운 제품들이 꾸준히 출시되어 적용되고 있다.

3.5 / 2.5 / 1.8 형의 크기와 E-IDE / S-ATA / SCSI 등으로 나뉘는 HDD와 달리 SSD 의 경우 다양하게 활용할 수 있도록 여러 가지 형태로 출시되고 있다. 이번 장에서는 어떤 방식의 SSD가 출시되고 있는지 알아보도록 하자.

가장 일반적인 형태의 제품으로 노트북용 2.5인치 HDD와 똑같은 형태로 이해하면 될 듯 하다. 크기 및 단자부가 동일하기 때문에 HDD를 사용하는 노트북을 손쉽게 SSD로 대체할 수 있는 장점이 있다. 노트북 뿐만 아니라 S-ATA를 지원하는 데스크탑 PC에 장착하여 사용할 수 있어 가장 대중화 된 형태의 제품이 되리라 예측된다.

최근 출시되는 대부분의 울트라북 & 태블릿 PC에서 사용되는 방식으로 S-ATA 방식과 비교해 크기가 작은 장점이 있다. 최근 많은 노트북에서 여분의 m-SATA 슬롯을 지원해 손쉽게 저장용량을 추가할 수 있으며 PC의 메인보드에서도 지원되어 활용성이 점점 커지고 있다.

차세대 SSD 인터페이스라 예기하는 PCIe 전용 모델들이 최근 하나둘씩 출시되고 있거나 출시를 앞두고 있다. mSATA 규격을 더욱 작은 크기로 축소해 다양한 크기로 제작이 가능하면서도 6Gb/s 대역폭의 기존 SATA3 포트보다 -이론상- 5배 이상 빠른 32Gb/s 대역폭을 갖춰 고성능을 원하는 일반사용자는 물론 맞춤방식을 통한 다양한 산업분야에서도 사용이 가능한 장점이 있다.

일반적인 저장장치로의 활용을 위해 USB 인터페이스를 지원하는 제품들도 속속 출시되고 있다. 특히 최근에 USB 3.0 의 보급화로 빠른 데이터 전송도 가능해져 유저들의 관심도가 점점 높아지고 있다.

840 의 단점을 개선한 삼성의 최신 SSD로 단점으로 지적받았던 쓰기 속도를 크게 향상시켰다. RAPID Mode 를 적용해 획기적으로 성능을 높일 수 있는 점 또한 대단히 매력적인 부분이며 최대 1TB 용량을 지원해 고용량 데이터의 빠른 처리를 원하는 유저들까지 만족시켜 주는 큰 장점을 가지고 있다.

또한 TLC를 적용 했음에도 터보 라이트 기술을 적용해 MLC 탑재 모델에 버금가는 빠른 퍼포먼스를 구현할 뿐만 아니라 용량별 성능 차이를 최소화해 저용량 모델들도 스트래스 없이 구입할 수 있게 되었다.

HDD 업계를 선도하고 있는 씨게이트의 최신모델 600 시리즈는 유휴 상태에서 평균 0.6W, 일반 작동 환경에서는 0.75W의 전력을 쓸 정도로 저전력 환경을 갖추고 있다. 성능 또한 지속 순차 읽기/쓰기 속도가 제품에 따라 최대 초당 500MB/400MB에 달하고 무작위 읽기/쓰기 속도도 제품에 따라 최대 8만 IOPS/7만 IOPS 수준으로 뛰어나다. 더불어 일부 SSD의 경우 저장공간이 전체 50% 이상을 차지하면 속도 저하 현상이 발생하는데 씨게이트 600 SSD는 저장 데이터가 전체 공간의 반 이상이어도 성능 하락 폭이 적은 것도 특징이다.

이 외에도 씨게이트 600 SSD는 업계 처음으로 하우징 두께가 5mm인 제품을 함께 선보인다. 현재 SSD는 7mm 두께가 주를 이루고 있지만 컨버터블 또는 태블릿 형태로 휴대성을 강조한 노트북들의 두께가 점점 얇아지고 있는 상황에서 부품 장착 호환성을 고려해 7mm 보다 더 얇은 제품을 출시해 더 높은 호환성을 가지게 되었다.

최근 출시되는 대부분의 SSD가 TLC 로 구성된 것에 반해 플렉스터 M5PRO 는 MLC를 지원해 유저들에게 큰 사랑을 받고 있는 모델로 7mm 의 슬림함으로 PC 뿐만 아니라 대부분의 노트북과 호환되며 가벼운 무게 또한 매력적이다.

또한 마벨 88SS9187 Controller를 사용해 신뢰성을 높였으며 플렉스터만의 트루 스피드 기술을 지원해 장시간 사용으로 인해 데이터가 쌓인다 하더라도 속도가 저하되는 현상이 없는 것 또한 이 제품의 장점이라 할 수 있다.

인텔 SSD 530 시리즈는 미세화된 20nm 공정 eMLC 방식의 낸드 플래쉬 메모리를 기반으로 하는 인텔의 차세대 SSD로 540MB/s의 읽기 성능과 490MB/s의 쓰기 성능을 갖췄다. 또한 Random 4KB Reads : 41,000 IOPS, Random 4KB Writes : 80,000 IOPS의 스펙을 가지고 있다.

이러한 인텔 SSD 530 시리즈의 최대 특징은 한단계 발전한 전력 컨트롤 기능으로 Active 상태에서 195mW, Idle에서 125mW, DevSleep 상태에서 5mW로 1W 미만의 소비전력으로 구동되어 소비전력 절감 효과와 더불어 다수의 SSD 운용을 통해 기존 시스템에서의 소비전력 하락 효과 및 성능 향상을 기대할 수 있다.

SSD 는 선택이 아닌 필수라 말씀드리고 싶다. 일반적인 PC 부품을 교체했을 때 특정 프로그램이나 게임 등을 실행하지 않았을 경우 큰 속도차이를 경험할 수 없는데 반해 HDD를 SSD 로 교체할 경우 확연한 체감성능 차이를 느낄 수 있기 때문이다. 최근 128GB 기준, 10만원 초반대 까지 가격이 떨어져 있기 때문에 큰 비용부담 없이 PC 나 노트북의 퍼포먼스를 높일 수 있다.

필자 또한 집에서 사용하는 PC를 SSD 로 교체한 후 부팅이나 게임 실행, 웹서핑 등에서 확연히 달라진 속도에 감탄하고 있으며 회사의 디자이너 PC에 SSD를 장착후 업무능률이 상당히 높아졌다. (지인들의 PC를 조립해 줄때 저가형 구성이 아니라면 다른 부품에서 돈을 세이브 하더라도 꼭 SSD를 장착해 주고 있다. 그만큼 매리트가 크기 때문이다.)

PC나 노트북의 성능을 높이고자 하는 유저들 이라면 반드시 SSD를 구입해 사용해 보기 바란다. 이전과는 확연히 따른 체감속도를 경험할 수 있을 것이다.

김원영 기자 goora@noteforum.co.kr

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