2. SSD 선택시 알아두어야 할 것
SSD는 초창기 적은 수로 등장해 선택이 비교적 간단했던 과거의 상황과 비교해 현재는 수많은 SSD 제조사의 경쟁으로 SSD 선택시 사용 환경과 지원 컨트롤러, 성능 등 알아야할 것이 더 늘어났고 이에 맞는 다양한 고려가 필요하다.
사용 용도와 목적, 시스템에 맞게
데스크탑 시장에 등장한 초창기 SSD는 데스크탑용 하드디스크와 같이 3.5인치 (형)이 주를 이루었으나 최근에는 노트북용 하드디스크와 같은 2.5인치 크기의 제품이 널리 사용되고 있다.
여기에 추가로 슬림한 노트북이나 울트라북 등에 사용하는 Mini SATA로 불리는 mSATA SSD가 등장하면서 데스크탑PC뿐만 아니라 이전보다 더욱 다양한 용도로 사용이 가능해졌다.
폼팩터를 고려해야 하는 SSD (일반 2.5인치 SSD와 mSATA SSD)
데스크탑PC를 주로 사용하는 환경은 SATA 인터페이스를 지원해 일반 2.5인치 SSD를 사용하면 된다. mSATA 인터페이스를 지원하며 작은 크기로 협소한 공간을 활용하는 미니PC나 노트북, 울트라북을 사용하는 사용자라면 mSATA 인터페이스 규격의 SSD를 선택하면 mSATA SSD와 하드디스크를 조합하는 등으로 효율을 높일 수 있다.
또 2.5인치 크기의 SSD는 일반적인 제품이 9.5mm 두께로 출시되고 있지만 슬림한 노트북이나 울트라북에는 이보다 얇은 SSD가 요구되며 이를 반영해 SSD 제조사는 기존보다 얇은 7mm 두께의 SSD를 출시하고 있다. 공간이 협소하면서 2.5인치 SSD를 사용 가능한 환경은 9.5mm를 사용 가능한지 파악해야 하며 그렇지 않다면 7mm 두께의 SSD를 이용해야 한다.
SSD는 주로 운영체제용으로 사용 (윈도우 8.1)
다음으로 SSD를 운영체제용으로 사용할지 아니면 저장 목적으로 활용할지, HDD를 보조해 성능을 높이는 목적으로 사용할지와 같은 사용 목적을 고려해야 한다.
SSD는 하드디스크 대비 용량은 부족하지만 빠른 성능을 제공한다. 때문에 사용자들은 주로 운영체제 (OS) 설치를 통해 빠른 부팅을 활용하거나 게임 로딩 시간 단축 등과 같이 체감할 수 있는 부분에 사용한다. 대부분의 사용자는 운영체제 설치 목적이 주가되며 데이터 삭제 후 복구가 어렵고 수명이 한정된 SSD를 하드디스크와 같이 저장장치 용도로 활용하는 사용자는 많지 않다.
운영체제용으로는 최신 운영체제인 윈도우 8.1 (Windows 8.1)을 기준으로 보면 다른 프로그램을 설치하지 않고 처음 운영체제만을 설치했을 때 20GB 이상의 저장 공간이 필요한 것을 알 수 있다. 따라서 운영체제용으로 사용하려면 적어도 20GB 이상의 용량을 제공하는 SSD가 필요하다.
60/ 64GB SSD 이상이 요구 (윈도우 8.1, 20GB 이상 필요)
SSD는 여기에 페이징 파일이나 프로그램 설치 등 사용 과정에서 용량이 추가로 소요되며 성능을 위해 보통 10% 공간을 비울 것을 권장하고 있다. 현재는 운영체제 설치 용량과 프로그램 용량 증가로 60/ 64GB의 SSD도 빠듯해졌기 때문에 이제는 60/ 64GB 이하 용량의 SSD도 부족해지고 있다.
메인스트림인 120/ 128GB 용량의 SSD도 대용량 요구에 의해 서서히 256GB 이상의 시장으로 이동하는 추세다. 최근에는 더 많은 게임이나 다수의 프로그램을 설치해 256GB 이상의 용량의 선택도 늘어나고 있는데 500/ 512GB SSD를 조금 무리해서 구입하는 사용자도 증가하고 있다.
하지만 SSD는 여전히 하드디스크 용량 대비 가격이 높아 고용량을 선택할수록 비용 부담이 늘어나므로 보통은 저용량 SSD와 고용량 하드디스크를 저장 공간으로 활용하는 방법을 추천하고 있다. 가격은 무시하고 속도와 용량을 모두 고려한다면 고용량 SSD 선택은 필수이며 고용량 SSD를 선택할수록 비용이 높아지므로 이를 함께 고려해야 한다.
하드디스크 성능 향상용으로 활용하는 SSD (HDD 캐싱용 SSD)
운영체제를 직접 설치해 SSD의 빠른 성능을 이용하는 것이 일반적인 방법이지만 SSD로 하드디스크를 캐싱해 시스템 성능 향상도 가능하다. HDD 캐싱용 SSD는 제품과 캐시용 소프트웨어를 제공해 사용자의 사용 패턴을 파악해 자주 사용하는 데이터를 SSD로 복사해 이후 동일한 파일 작업 요청시 SSD에 저장된 데이터를 이용해 작업 속도를 향상한다.
때문에 캐시용 SSD는 일반 SSD보다 적은 용량과 느린 읽기와 쓰기 성능을 제공하는 것이 대부분이다. 보통 30GB/ 45GB/ 60GB의 저용량의 SSD 제품군을 공급하고 있다.
미세공정 도입에 따른 수명과 성능 고려
낸드 플래시는 공정 미세화가 쉽지 않은 일이다
반도체에서 미세공정 적용은 일반적으로 공정이 미세화 (작아질수록) 될수록 성능이 향상되고 발열과 전력 효율이 증가하며 제조 비용을 절약해 가격 경쟁력을 높일 수 있다. 하지만 낸드 플래시 (NAND Flash) 메모리를 이용하는 SSD에서 공정 미세화가 항상 좋은 방향만 있는 것은 아니다. 낸드 플래시 메모리는 미세공정을 도입할수록 수명은 줄고 성능에도 영향을 주기 때문에 무조건 미세공정을 도입하는 것은 어려운 일이다.
또한 SSD는 하드디스크와 다르게 낸드 플래시 메모리와 컨트롤러를 이용해 저장장치를 구성하기 때문에 충격이나 소음, 발열면에서 유리하지만 미세공정은 낸드 플래시 메모리 방식과 함께 수명을 결정한다. 때문에 SSD는 이를 고려해야 하며 현재 10나노급으로 공정이 미세화되면서 이를 해결할 방법이 더욱 요구된다.
현재 주요 제조사의 SSD는 19/ 20nm급 공정으로 만들어진 낸드 플래시 메모리를 이용하고 있어 특별한 경우가 아니면 미세공정으로 제품을 선택하기 보다는 낸드 플래시 메모리나 컨트롤러 등 다양한 부분을 고려하는 것이 좋다.
일반적으로 낸드 플래시 메모리는 SLC (Single-Level Cell)와 MLC (Multi-Level Cell), TLC (Triple-Level Cell)가 있으며 셀당 비트 수와 읽기, 쓰기, 수명에 차이가 있다. SLC는 10만, MLC는 3천, TLC는 1천회로 차이가 있으며 삼성전자가 출시하는 TLC 기반 SSD는 eTLC 사용으로 일반 TLC보다 수명면에서 유리한 것으로 알려져 무조건 수명이 떨어지는 것은 아니다.
셀당 1비트 (1bit)를 저장한 SLC, 2비트 (2bit)를 저장하는 MLC, 셀당 3비트 (3bit)를 저장하는 TLC로 나뉘는데 TLC로 이동할수록 저장용량은 늘릴 수 있지만 읽기와 쓰기 속도가 느려지고 비트 저장 수가 늘어나므로 그만큼 수명이 짧아진다. 이에 낸드 플래시 메모리 제조사는 수명과 성능 문제 해결을 위해 3차원 수직구조 낸드 (3D Vertical NAND, V-NAND)를 도입하는 등으로 해결책을 제시했다. 3차원 수직구조 낸드는 전자가 누설되는 간섭 현상을 해결하기 위해 단층 배열 셀을 3차원 수직으로 적층해 저장용량과 수명을 향상할 수 있다.
또 속도와 수명 문제는 낸드 플래시 메모리 방식의 동기와 비동기식 메모리외에 토글 방식을 도입해 일부 해결하고 있다. 토글은 동기와 비동기식 대비 차이는 크지 않으나 속도가 빠르고 수명도 상대적으로 긴 것으로 알려졌다. 삼성전자나 도시바 (Tohsiba) 등에서 이를 채택하고 있으며 도시바에서 처음으로 만들었다. 토글 낸드 플래시의 전송속도는 MLC보다 빠른 SLC 낸드 플래시가 40Mb/s인데 반해 133Mb/s로 전송속도 향상이 가능하다.
또한 많은 SSD 제조사는 제품의 평균 보장 수명으로 하루 20GB의 쓰기가 이루어졌을 때 3년 이상을 제시하고 일부 제품은 5년의 보증 기간을 제공하는 등 하루 한계 쓰기 용량을 넘어서는 경우를 제외한 대부분의 일반 PC 사용자는 크게 걱정하지 않아도 될 정도로 기술이 발전했다.
현세대 SSD에 사용하는 주요 SSD 컨트롤러
SSD 성능에 영향을 주는 요소는 낸드 플래시 메모리 종류 외에도 SSD를 제어하는 컨트롤러에도 영향을 받는다. 현재 SSD는 제조사에 따라 다양한 SSD 컨트롤러가 사용되고 있으며 크게 SSD 컨트롤러를 직접 만드는 제조사와 성능과 안정성 등을 입증받는 SSD 컨트롤러를 공급받아 SSD를 제조하는 제조사로 나눌 수 있다.
SSD 컨트롤러 제조사로는 인텔 (Intel), 삼성전자 (Samsung)와 인디링스 (Indilinx)를 인수한 OCZ, LAMD (Link A Media Devices)를 인수한 SK하이닉스 (SK Hynix), LSI 샌드포스 (SandForce), 마벨 (Marvell)이 잘 알려졌다. 그 외에도 일반에 잘 알려지지 않은 JMicron, SMI, Alcor, Phison 등의 SSD 컨트롤러 제조사가 있다. 인텔과 삼성전자, 마벨은 성능이 뛰어나다고 평가되며 샌드포스 컨트롤러도 성능과 안정성을 적절히 갖추어 여러 제조사가 선택하고 있다.
현재 많은 수의 SSD 제조사는 샌드포스와 마벨 컨트롤러를 주로 사용한다. 삼성전자는 자사의 SSD 컨트롤러 (MEX/ MDX 등)만을 이용하고 있으며 인텔은 데스크탑 초기 SSD에는 자사의 SSD 컨트롤러를 탑재했으나 현재는 서버용에 인텔 자사의 SSD 컨트롤러를 사용하고 데스크탑용은 샌드포스 컨트롤러를 이용한다. OCZ는 인디링스 베어풋 3 (Barefoot 3) 컨트롤러와 샌드포스, 마벨 컨트롤러를 이용한다.
SSD는 현재 순차 읽기와 쓰기 성능이 SATA3 (6Gbps, 600MB/s)에 거의 도달한 높은 성능을 구현하고 있다. 삼성전자와 플렉스터, 도사바 등의 주요 SSD 제조사는 토글 낸드 플래시 메모리를 사용해 고성능을 구현한다.
SSD는 컨트롤러 종류에 따라 성능이 달라지나 보통 동일한 컨트롤러를 탑재하면 성능은 대체적으로 큰 차이가 없다. 현재 시장에서 판매되는 각 SSD 제조사의 주력 SSD는 제품별 차이가 있는 것이 사실이지만 대부분 SATA3에 거의 도달하는 성능을 구현하므로 일반 사용자가 체감하기는 쉽지 않다.
SSD는 보통 순차 읽기와 쓰기 성능이 우수하면 성능도 높을 것으로 생각하지만 SSD는 주로 운영체제를 설치하여 사용하기 때문에 파일 크기가 작은 데이터를 읽어오는 랜덤 읽기와 쓰기 속도가 중요하게 작용한다. 랜덤 읽기와 쓰기는 IOPS (Input/ Output Operations Per Second)로 표기하며 4K 읽기와 쓰기로도 알려졌고 초당 입출력 계산 속도와 숫자가 클수록 빠른 제품으로 알려졌다.
TLC 기반 840 EVO 성능 향상을 위해 도입한 터보 라이트와 RAPID
기본적인 낸드 플래시 메모리와 컨트롤러, 랜덤 읽기와 쓰기 (4K) 성능을 향상하는 것 외에도 삼성전자의 경우 TLC 사용에 따른 성능 문제를 해결하기 위해 터보 라이트 (TurboWrite)와 RAPID 모드를 지원한다. 터보 라이트는 예비 영역 (오버 크로비저닝, Over-Provisioning)을 버퍼로 이용해 SLC처럼 셀당 1비트만 저장하도록 해 성능을 높이며 RAPID는 메인 메모리의 일부를 캐시로 활용해 성능을 높이는 기술이다.
이처럼 SSD 제조사마다 각 제조사가 기본적으로 제공하는 성능 외에도 부족한 성능이나 지원을 보강해 경쟁력을 높이는 경우도 있으므로 이를 참고해 선택하면 된다.
SSD 최적화와 사용 편의성 제공 유무
최근 등장하는 SSD는 SATA3 (6Gbps)를 기본으로 지원하고 이에 근접한 성능을 구현하고 있다. 여기에 메인보드 칩셋도 SSD가 최적의 성능을 내줄 수 있는 AHCI 모드를 대부분 지원한다.
AHCI는 SSD 성능을 위해 반드시 필요하며 윈도우 XP와 그 이하 운영체제는 최신 메인보드의 AHCI 드라이버나 지원이 수동 설치 등의 번거로움이 따르는 반면 윈도우 비스타 이상의 운영체제는 기본으로 포함해 수동 설치의 불편함을 줄일 수 있고 앞으로 지원이나 향상 가능성이 있으므로 가급적 최신 운영체제 선택이 필요하다.
현재 대부분의 SSD는 트림 (TRIM) 지원
또 SSD는 컨트롤러와 낸드 플래시 메모리 종류에 따라 성능이 달라지고 있으며 이에 따른 성능도 중요하지만 성능과 수명 유지를 위한 최적화 지원도 중요하다. 초창기 SSD는 운영체제 (OS)나 SSD 자체도 지원이 미흡했지만 윈도우 비스타 (Windows Vista)와 윈도우 7/ 8/ 8.1의 최신 OS와 최근 출시된 SSD는 최적화 지원이 기본으로 제공된다.
SSD 최적화는 트림 (Trim)이 잘 알려져 있으며 웨어레벨링이나 GC (Garbage Collection) 기술도 SSD의 최적화와 성능, 수명을 유지하는데 필요한 기술이다. 제조사에 따라 명칭은 약간씩 다르지만 자체적으로 성능과 수명을 유지하는 기술을 제공하기도 한다.
트림은 데이터를 실제로 셀에서 삭제해 이후의 쓰기 작업시 셀을 비워 속도를 느려지지 않게 해주며 휴지통에 파일을 삭제할 때 자동으로 실행된다. 낸드 플래시 메모리를 사용하는 SSD는 새로운 데이터를 플래시 메모리에 덮어쓸 수 없어 삭제 과정이 필요하고 이때 성능 저하 및 쓰기 작업으로 수명이 저하되므로 트림과 같은 최적화 명령어가 필요하다.
GC는 운영체제 지원이 아닌 제조사에 따라 SSD 자체 구현으로 지원하며 SSD 메모리 셀 내부의 불필요한 데이터 기록을 SSD 컨트롤러에 입출력 명령을 받지 않는 유휴상태를 이용해 정리하는 기술이다.
SSD 지원 툴을 제공하는 제조사 (인텔)
하지만 모든 SSD 제조사에서 하드웨어로 구현하는 최적화 기술을 제공하지는 않으므로 운영체제의 트림 지원을 살펴보는 것은 성능과 수명 유지에 중요하다. 이를 고려해 일부 제조사는 SSD 최적화를 수동으로 지원하기도 하지만 그 수는 많지 않아 SSD의 성능을 제대로 활용하기 위해서는 이를 지원하는 SSD를 선택하면 좋다.
삼성전자, 인텔이 대표적으로 SSD 툴을 제공해 수동 트림을 지원하고 있으며 데이터를 그대로 새로운 SSD에 이전 가능한 마이그레이션 툴은 삼성전자와 인텔, 씨게이트, 도시바 등의 SSD 제조사가 제공한다.
다만 무료 SSD 지원 툴인 나래온 (Naraeon) 툴이 등장하면서 대다수의 SSD에서 최적화와 초기화가 이용가능해져 SSD 지원 툴을 제공하는 SSD 구입의 필요성이 이전보다 낮아졌다.
SSD 제조사에 따라 다른 문제 해결과 사후처리
낸드 플래시 메모리 종류와 컨트롤러에 따라 수명이 결정되지만 일반적인 사용자가 사용하는 인터넷이나 게임, 문서작업 등의 패턴에서는 보증 기간을 넘겨 오랫동안 사용할 가능성이 높다.
하지만 저장장치는 전기적인 충격이나 소프트웨어 오류, 천재지변 등에 의해 데이터가 손실되거나 사용하지 못하게 되는 경우도 발생한다. 이러한 상황을 고려하면 A/S 기간이 긴 제품을 선택하는 것도 한 방법이다.
보급형 SSD도 제품에 따라 5년 A/S를 제공하기도 한다
합리적인 가격과 용량을 제시하는 제품일수록 A/S 기간은 축소되는데 일반적으로 현재 SSD 제품군은 대부분 3년의 보증기간을 제공한다. 고성능이나 각 제조사를 대표하는 성격의 SSD 제품군은 경쟁사보다 긴 5년의 보증기간을 제공하기도 한다.
수명이나 기타 문제로 A/S를 고려한다면 보증 기간이 긴 제품을 선택하는 편이 유리하며 가급적 사용자가 많고 평가가 좋은 SSD를 선택하는 것이 좋다. 사용자가 많을수록 그렇지 않은 제품보다 문제가 발생하면 해결책을 보다 쉽게 찾을 수 있기 때문이다. 또 많은 사용자 층을 보유하면 A/S 지원이나 평가를 참고할 수 있고 피드백도 더 잘되므로 그렇지 않은 곳보다 유리하다.
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