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전송 2022-08-29 13:00
[테크닉]

PCIe 3.0 vs PCIe 4.0 하이엔드 M.2 SSD
어떤 모델 선택할까?

SSD 시장의 흐름이 SATA 타입에서 PCIe로 넘어간지 한참 되었다.

2015년 출시된 인텔 스카이레이크부터 PC 플랫폼에서 PCIe M.2 지원이 본격 시작되었으니 횟수로 벌써 7년에 접어든 것. 낀세대 성격이 강한 하스웰 리프레시 Z97 보드까지 거슬러 올라가면 8년이나 되었다.

수년간 이어져온 SATA 타입 6Gbps 인터페이스를 뛰어넘어 본격적인 고성능 스토리지 시대를 연 때문인지, 등장 초기에는 같은 용량이라도 M.2 SSD의 가격이 두 배 이상 비싼 경우를 심심찮게 볼 수 있었다.

그러나 시간이 흐르면서 셀 타입은 SLC, MLC, TLC, QLC가 개발되었고, 낸드 타입은 평면형에서 3D로 바뀌어 날로 층수를 높여가고 있다. 최근에는 SK하이닉스에서 세계 최초의 238단 4D낸드 개발을 발표하기에 이른다.

 

쉽게 말해 전체 SSD 가격과 용량이 나날히 개선되면서 SATA SSD와 PCIe M.2 SSD의 가격 차이가 많이 좁혀졌다. 게다가 제조사에서 SSD 신제품으로 SATA 타입을 함께 내놓은 경우에도 대부분 M.2 타입을 전면에 내세우면서 소비자들에게 익숙한 제품으로 자리잡았다.

M.2는 작은 크기에 고성능을 발휘하기 때문에 등장 초기에도 추가적인 냉각 솔루션, 쉽게 말해 방열판 부착이 권장되었지만, 데이터 & 전원 케이블 없이 메인보드에 바로 연결할 수 있어 편의성이 높은 또 다른 장점이 있다.

등장 초기에는 하이엔드 칩셋 보드에 많아야 두 개, 메인스트림이나 엔트리급 보드에는 M.2 소켓이 있는 경우를 찾기 어려웠지만, 2022년 현재 최신 보드에는 엔트리급 모델도 M.2 소켓 없는 제품을 찾기 어려울 정도다.

이제 일상처럼 자리잡은 M.2 SSD. 내게 가장 알맞은 SSD는 무엇일까?

이번 기사에서는 비교적 시장 진입이 늦었음에도 높은 평가를 받고 있는 SK하이닉스 제품을 예시로 들면서 살펴본다.

 

빠름 더하기 빠름 PCIe 4.0, SK하이닉스 Platinum P41

M.2 SSD는 기본적으로 SATA 이상의 고성능을 추구한다. 이처럼 고성능을 추구하는 사용자라면 당연히 PCIe 4.0 x4 NVMe 방식의 M.2 SSD가 현실적인 선택지고, SK하이닉스의 플래티넘 P41 모델이 바로 해당 인터페이스를 적용한 모델이다.

지난 5월 국내 정식 출시되었다. 500GB, 1TB, 2TB 세 가지 용량을 제공하고 있어 사용자에 적합한 가격과 용량, 성능을 비교해 구매할 수 있다.

 

이중 1TB와 2TB 모델은 스펙상 최대 연속 읽기 속도 7,000MB/s와 연속 쓰기 속도 6,500MB/s를 발휘하는데, 보드나라에서 진행한 1TB 모델의 크리스탈 디스크 마크(Crystal Disk Mark) 테스트 결과는 이보다 높은 약 7.3GB/s와 6.7GB/s의 성능을 발휘하는 것으로 측정되었다.

SATA 6Gbps 인터페이스가 이론상 최대 600MB/s의 성능을 내주는 것과 비교하면 무려 12배에 달하는 성능을 내주는 것. 일부 최신 하이엔드 메인보드에서는 기본 세 개까지 RAID로 묶을 수 있어 스토리지 성능을 최대한 끌어올릴 수 있다.

 

라이젠 3000 시리즈와 동시에 PCIe 4.0 M.2 SSD가 나온지 4년에 접어들면서, 신제품들의 성능 자체는 인터페이스의 한계치에 가깝게 달성되고 있다. 그런 와중에 SK하이닉스 플래티넘 P41 1TB의 전력 효율은, 탐스하드웨어의 테스트 결과에 따르면 타 제품들보다 확실한 우위를 보인다.

전력 효율이 높다는 것은 같은 작업을 해도 전기를 덜 먹고, 전력 소모량이 같은 경우 더 빨리 작업을 끌낼 수 있으며, 그만큼 발열이 낮을 것으로 기대되는 결과다. 따라서 발열 설계가 제한적인 노트북에 더욱 어울리는 제품으로 평가할 수 있다. 

 

PCIe 4.0 못잖은 고성능의 가성비, SK하이닉스 Gold P31

플래티넘 P41이 최고의 성능을 위한 제품이라면, SK하이닉스 골드 P31은 적절한 가격에 높은 성능을 원하는 가성비 사용자를 위한 제품이다.

이는 PCIe 3.0 x4Lane 인터페이스 기반 제품이다. 해당 제품에 쓰인 인터페이스는 PC에 M.2 규격이 등장한 초창기 시절인 2015년에도 이미 충분히 성숙한 규격인 만큼 플랫폼 호환성이 높다.

시장에 판매 중인 M.2 소켓 지원 메인보드를 들고 살펴보면 PCIe 3.0 x4Lane 인터페이스는 100% 호환된다고 봐도 좋다. 그에 반해 PCIe 4.0의 PC 시장 진입은 비교적 최근인 2019년에 이뤄져, 구입한지 오래된 플랫폼 사용자라면 플래티넘 P41 같은 PCIe 4.0 SSD의 성능을 100% 활용하지 못할 수 있다.

 

이러한 플랫폼 호환성외에도 골드 P31이 주목받는 이유는 PCIe 4.0 SSD에 못지않은 성능을 발휘하는 영향도 크다. 물론 최대 성능은 인터페이스 한계로 인해 뒤쳐질수밖에 없지만, 실제 체감 성능을 좌우하는 4K 랜덤 성능은 PCIe 4.0 SSD에 못잖은 수준이다.

덕분에 해외 시장에서만 판매될 때부터 우수한 성능이 입소문을 타면서 해외 직구를 통해 구매할 정도로 국내 정식 출시전부터 반응이 뜨거웠다. 동종 업체보다 국내 출시가 늦었음에도 고성능, 전력효율성, 저발열에 합리적인 가격덕에 완성도 높은 SSD로 평가받고 있다.

PCIe 4.0 제품 대비 연속 쓰기/읽기 성능이 낮다고는 해도 최대 성능이 약 550MB/s 수준인 SATA 타입 SSD보다 월등히 높은 성능을 발휘하니, 최대 성능을 발휘하는 대용량 파일의 연속 읽기/쓰기 작업 빈도가 높지 않은 일반 사용자들에게 충분한 수준의 고성능을 제공한다.

상대적으로 PCIe 4.0 제품보다 가격이 저렴한 것도 PCIe 3.0 제품의 특징이다.

 

성능 극대화 = PCIe 4.0 기반 플래티넘 P41 / 고성능 가성비 = PCIe 3.0 기반 골드 P31

하드디스크(HDD)와 비교하면 모든 SSD는 쾌적한 스토리지 사용환경을 제공한다.

하드디스크 체감 성능 저하의 가장 큰 요인인 응답속도가 반도체 기반 장치인 만큼 거의 즉각적일 만큼 빠르고, 저장 위치에 상관없이 똑같은 성능을 내준다. 덕분에 SATA 타입의 SSD로만 바꿔도 쾌적한 컴퓨팅 환경을 경험할 수 있지만, 원래 고성능을 추구하며 나온 SSD의 배경을 생각하면 PCIe 타입이 더 적합하다.

SK하이닉스 제품군 중에서는 PCIe 4.0 x4 타입의 플래티넘 P41이 이러한 하이엔드 지향 사용자에게 적합한 제품이다. 단지, 고성능 구현 과정에서 필연적인 발열 관리를 더욱 철저히 해줄 필요가 있고, 성능만큼 높은 가격도 걸림돌이기는 하다. 하지만 이정도의 고성능 SSD가 필요한 사용자라면 그에 어울리는 작업 효율을 추가하는 경우일테니, 크게 문제되지는 않을 것으로 보인다.

PCIe 4.0 타입에 최고 성능 자리는 내주었지만, PC용 M.2 SSD 출시 당시부터 하이엔드 규격으로 자리잡은 PCIe 3.0 타입의 골드 P31은 기사 본문에서 언급한 것 처럼, 일반적인 워크로드에서는 PCIe 4.0 타입에 못잖은 경험을 제공한다. 방열에 신경 써줘야 하는 건 마찬가지지만, 가격도 SATA 타입에 가까워 비용 부담이 적어 메인스트림 사용자들의 접근성이 높은 것도 장점 중 하나다.

 

사용자가 선호하는 인터페이스&폼펙터 비율(다나와, 2022년 8월 23일 기준)

M.2 SSD가 PC 시장에 등장한지 10년 가까이되면서, 소비자들의 관심도 SATA에서 M.2 중심으로 넘어가고 있다. 작은 크기에 간편한 설치, 고성능, 현실화된 가격 등 여러 요인이 상승작용을 일으킨 덕이다.

다나와 통계에 따르면 소비자들의 선호도는 PCIe 기반 제품이 약 68%에 달하고, SATA는 32%에 불과하다. 폼펙터로 구분해도 M.2 2280형이 69%에 달하며, 2.5형은 30%에 불과하다. M.2 2230이나 2242 등의 소형 M.2, mSATA 등은 기타로 분류할 정도로 줄어 들었다.

이번에 SK하이닉스 제품을 예시로 PCIe M.2 SSD의 특징을 정리한 것도, 이러한 시장 상황을 반영한 때문이다.

제품 선택은 언제나 용도와 비용 등 사용자마다의 여건에 따라 달라진다.

그래서 SK하이닉스 플래티넘 P41과 골드 P31처럼 서로 다른 이용자층을 겨냥한 제품이 나오기 마련이다. 고성능 SSD 선택도 신중하게 고민해보자.

  태그(Tag)  : SK하이닉스, SSD, M.2, PCI-Express, NVMe
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  이상호 기자 / 필명 이오니카 / 이오니카님에게 문의하기 ghostlee@bodnara.co.kr
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2014년부터 어려운 이야기를 쉽게 하는 것으로 편집방침을 바꿉니다.
암드렛츠고 / 22-08-29 20:31/ 자국/ 신고/ 이댓글에댓글달기
하이닉스 제품군에 P31,P41같은 고성능 제품군 말고도 S31이라는 2.5인치 mSATA플랫폼에 맞춘 제품도 있는데 최대용량이 1TB라 좀 아쉬운 감이 있음. 2TB, 4TB제품도 출시해주면 좋을 듯(WD Blue 3D 모델처럼). 어차피 대역폭 한계로 읽기, 쓰기 성능은 기대할 수 없지만 아직도 보급형 노트북 등에는 2.5인치 사타 베이가 들어있는 경우가 있고, 하드디스크는 물리적 충격 문제로 인해 넣기 부담스러우니 큰 용량의 SSD가 있다면 백업 용도로라도 쓸모가 있을 것.

newstar newstar님의 미디어로그 가기  / 22-08-29 23:03/ 자국/ 신고/ 이댓글에댓글달기
고성능과 가성비 둘다 뭘 선택해도 아직까지는 잘못된것은 없다고 생각합니다. 내년에 한단계 더 올라가고 가격이 좀더 떨어진다면 틀려질 수 있겠지만 올해까지는 아쉬울것은 없다고 생각되네요.
게스트 / 22-09-01 20:37/ 자국/ 신고/ 이댓글에댓글달기
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