반도체 기반의 SSD는 HDD의 성능 문제를 해결해 주었지만, 가격대 용량이라는 한계에서
벗어나지 못하고 있다. 한계에 부딪친 미세 공정은 2D에서 3D로 구조에 변경을 주면서 해결되어 용량 증가가 이어졌지만,
적층 난이도가 높아지면서 또다른 타계책으로 셀 당 4bit 정보를 저장하는 QLC 낸드 플래시의 시대가 도래했다.
QLC는 기존 메인스트림 SSD에 주력으로 쓰여온 TLC보다 셀당 1bit의 정보를 더
저장할 수 있어 셀당 3bit 정보가 저장되는 TLC 대비 단숨에 33% 더 많은 용량의 SSD 출시가 가능해진다. 하지만
같은 공간에 더 많은 데이터가 밀집됨에 따라 기록을 위한 보다 미세한 전압 조정과 더 높은 수준의 오류 정정 알고리즘이
필요하고, 특성상 쓰기 수명과 성능에서 TLC보다 불리한 면이 있다.
하지만 읽기 성능은 TLC와 큰 차이가 없고, TLC보다 가격대 용량이 뛰어나기 때문에
일단 자료를 기록하면 주로 읽기 용도로 쓰는 대부분의 일반 사용자나 기업의 사무용 PC, 게이머의 대용량 게임 설치용
스토리지, 기업 시장에서도 서비스용 데이터 기록 매체로 주목하면서 SSD 대중화의 새로운 돌파구로 주목받고 있다.
QLC 낸드 플래시 특성상 고성능이 요구되는 NVMe M.2 SSD보다 2.5" SATA SSD에
적용되는 것이 더 적합해 보이는데, 이번 기사에서는 ADATA가 3D QLC 낸드 플래시 기반으로 만든 2.5" SATA
SSD, Ultimate SU630 960GB를 살펴보았다.
이제는 SSD 시대, ADATA SU630 시리즈
ADATA는 3D QLC 낸드 기반 Ultimate
SU630 시리즈에 대해 'SSD로 바꿀 때'라는 캐치프레이즈로 SSD의 대중화를 노린 제품임을 분명히 했다. 제품
라인업은 240GB/ 480GB/ 960GB의 세 종류로, 공식 출시 가격(MSRP)은 각각 49.99달러/
79.99달러/ 139.99달러다.
가격대 용량비를 개선해 대중화를 노린 QLC 낸드 기반 SSD인 만큼, 비교 제품군에
따라 차이는 있지만 전반적으로 TLC 기반 제품에 비해 낮은 가격이 책정되어 접근성이 개선되었다. 또한 HDD 사용자가
업그레이드할 때 기존 디스크의 운영체제와 프로그램 설치 정보들을 그대로 옮겨주는 마이그레이션 유틸리티, 펌웨어 업데이트와
수동 TRIM 등 SSD 관리용 유틸리티도 기본 제공되어 편하게 사용할 수 있다.
ADATA Ultimate SU630은 PC 사용자에게 친숙한 두께 7mm의 2.5"
폼펙터로 디자인되었으며, 제품 브랜드가 인쇄된 스티커가 부착된 상단은 플라스틱, 제품 모델명과 보증 코드 인쇄 스티커가
부착된 하단은 금속 재질의 하우징이 사용되었다.
하단 하우징에 금속 재질이 쓰인 것은 근래 케이스들이 SSD 고정용 브라켓과 밀착해
빠르게 발열을 해소할 수 있도록 고려된 설계이며, 하단에 표시된 보증 코드는 ADATA에서 무료 제공하는 마이그레이션 툴
사용시 요구되는 일련 번호 발급에 필요하니 외부에 노출되지 않도록 주의할 필요가 있다.
다이나믹 SLC 캐싱으로 QLC 약점 쓰기 성능 보완
MLC에서 TLC로 넘어갈 때 대표적인 논란 거리중 하나가 바로 쓰기 성능 저하 이슈였다. 이후 DRAM 캐싱과 낸드
플래시의 일부 영역을 SLC처럼 이용해 쓰기 성능을 끌어 올렸다. 단지, 이러한 캐싱 기술은 필연적으로 캐싱 용량을
벗어나면 쓰기 성능이 발생할 수 밖에 없고, 이는 제품별로 천차만별이다.
ADATA Ultimate SU630 시리즈에는 DRAM 캐시가 없는 대신 동적 SLC
캐싱 기법이 쓰였다. 남은 용량과 데이터 크기 등에 따라 SLC 캐싱 영역을 조절하는 만큼 캐싱 용량을 정확하게 정의할 수
없지만, ADATA Ultimate SU630 960GB 모델을 HDTune과 나래온 더티 테스트로 연속 쓰기 테스트한
결과 캐싱 용량은 약 25GB 수준에 달하는 것으로 판단된다.
이때 SSD 내부 온도는 60℃, 플리어 i5 열화상 카메라로 촬영한 SSD의 외부
온도는 약 48℃ 수준을 유지했으며, 분해가 어렵게 클립형으로 설계된 하우징 구조상 실제 모습을 확인할 수 없던 실제
PCB 모습을 유추할 수 있다.
Crystal Disk MMark로 ADATA Ultimate SU630 960GB의
성능을 간단히 체크했다. 기본 성능 측정을 위한 1GiB 테스트에서는 스펙상 성능을 충실히 지원하는 것을 볼 수 있다.
하지만 960GB 모델의 동적 SLC 캐싱 용량 한계치로 추정되는 약 25GB 용량을 넘는 32GiB 파일 테스트에서는
쓰기 성능이 소폭 낮아진 모습을 보여준다.
영화처럼 일부 예외적인 경우를 제외하면 단일 파일 용량이 10GB를 넘는 경우도 드물다는
점을 감안한다면, ADATA Ultimate SU630 960GB의 SLC 캐싱 영역이 아쉬운 상황은 겪기 어려울 것으로
에상된다.
실제 체감 성능에 직접적으로 연관된 4K 랜덤 읽기/ 쓰기 성능은 IOmeter를
기반으로 GUI를 입힌 ezIOmeter로 측정했다. 4K QD32 랜덤 읽기는 약 평균 54.8K IOPS를, 4K
QD32 랜덤 쓰기는 약 평균 68.7K IOPS를 기록해, 랜덤 읽기는 스펙상 성능인 40K IOPS보다 실제
성능은 상당히 높은 것으로 확인된다.
아마, 서비스 종료까지 HDD나 SSD의 읽기 성능 측정을 위해 끊없이 시험대에 오를
Blade & Soul을 통해 ADATA Ultimate SU630의 성능을 확인했다. 4TB 용량의 HDD와 최대
2000MB/s 급 읽기 성능을 갖춘 512GB 용량의 NVMe M.2 SSD와 비교했다.
ADATA Ultimate SU630 960GB 모델은 약 23초 더 걸린 1분 54초의
로딩 성능을 발휘, 1분 31초로 가장 빠른 로딩 성능을 발휘한 NVMe M.2 SSD보다 약 23초 늦었지만, 아직
SATA SSD보다 높은 NVMe M.2 SSD의 가격을 감안하면 충분히 제 역할을 해준 것이다.
QLC 낸드 플래시가 사용되었지만 SSD로서 ADATA Ultimate SU630의 로딩
성능은 HDD에 비해 약 세 배 가까운 수준으로, HDD의 느린 로딩 속도로 인한 원치 않는 기다림에서 사용자들을 해방시켜
줄 수 있다.
잠재력 충만한 QLC SSD 선구모델, ADATA Ultimate SU630 960GB
SLC에서 MLC, TLC까지 기본 용량이 증가한 새로운 낸드 플래시가 등장하면 전
세대가 쓰인 SSD는 프리미엄, 신세대가 쓰이면 메인스트림 모델로 분류되는 SSD 시장에 새로운 메인스트림이 되어줄
QLC가 등장했다.
QLC 낸드 SSD가 시장에 등장한지 1년이 채 지나지 않은 만큼 아직 소비자들의 평가는
박한 편이다. 지난해 말에도 QLC 낸드 플래시 수율이 충분히 안정화되지 않았다는 내용이 알려졌으며, 그 영향인 듯 아직
QLC 낸드 SSD 제품 가격이 TLC 낸드 기반 제품보다 확실한 우위를 점했다고 말하기 어려운 것이 가장 큰 이유로
판단된다.
캐싱 영역을 벗어날 때 TLC보다 쓰기 성능이 낮은 것도 아직 QLC 낸드 SSD 선택을
주저하는 이유 중 하나지만, 일반적인 문서 작업이나 웹 서핑등의 사무용이나 게임 설치용에는 읽기 성능이 중요하며, QLC
낸드 플래시가 쓰인 SSD 중 ADATA Ultimate SU630 960GB의 성능은 게이머를 노린 NVMe M.2
SSD 보급형 라인업 제품과 비교해도 크게 뒤지지 않는다.
낸드 플래시 생산 수율과 관계되어 있기 때문에 지금 당장 QLC 낸드 플래시 가격의
극적인 개선을 바라긴 어렵지만, 그럼에도 TLC 낸드 기반 제품들보다 합리적 가격에 판매 중이며, 수율이 충분히 안정된다면
QLC로 인해 SSD가 HDD를 대체하는 시대가 도래할 것이란 전망도 나오고 있다.
소비자의 시선은 큰 숫자로 유혹하는 고성능 NVMe M.2 SSD에 우선 향하기
마련이지만, SSD 시장의 새 시대를 여는 QLC 낸드 제품도 관심을 가지고 살펴보는 것도 합리적 소비를 위해 필요한
자세일 것이다.
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