4. 테스트 시스템 및 방향
인텔과 AMD, 그리고 외부 SATA 컨트롤러를 장착한 기가바이트 메인보드 8종을 통해 각 메인보드가 제공하는 서로 다른 SATA 컨트롤러 및 사우스브릿지의 특징과 지원 기능을 살펴본데 이어 이번에는 SATA3 (6Gbps) 지원 인텔 510 시리즈 SSD 120GB를 이용해 저장장치의 성능을 체크했다.
테스트에 사용된 시스템
| 구분 |
테스트 시스템
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| CPU |
Intel Core i7 3960X (3.3GHz, LGA2011)
Intel Core i7 965XE (3.20GHz, LGA1366)
Intel Core i7 2600K (3.4GHz, LGA1155)
Intel Core i7 860 (2.80GHz, LGA1156)
AMD Phenom2 X4 955/ 955BE (3.20GHz, AM3)
AMD A8-3850 (2.90GHz, FM1)
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메인보드 |
GIGABYTE G1.Assassin 2 (X79 Express)
GIGABYTE GA-X58A-UD3R (X58 Express + ICH10R)
GIGABYTE GA-Z68XP-UD3-iSSD (Z68 Express)
GIGABYTE GA-P55A-UD3R (P55 Express)
GIGABYTE GA-970A-UD3 (AMD 970 + SB950)
GIGABYTE GA-890GPA-UD3H (AMD 890GX + SB850)
GIGABYTE GA-790FXT-UD5P AM3 (AMD 790FX + SB750)
GIGABYTE GA-A75M-UD2H (A75 FCH)
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| VGA |
GIGABYTE 지포스 GTX 580 UDV+ Super-Over Edition D5 1.5GB
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| 메모리 |
OCZ PC3-10666 (DDR3-1333MHz) 2GB x 3 (CL9-9-9-24-1T)
EKMemory PC3-10600 (DDR3-1333MHz) 2GB x 1 (CL9-9-9-24-1T)
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| HDD/ SSD |
Seagate Barracuda 7200.12 1TB (7200RPM)
Intel 510 시리즈 SSD 120GB (디지털헨지) x 2
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| ODD |
삼성전자 TSST DVD-Multi Super-WriterMaster SH-S203P
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| 파워 서플라이 |
iKonik Vulcan 1000W (1000W)
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| 드라이버 |
Intel inf 9.2.3.1022PV (X79/ X58/ Z68/ P55)
Intel Rapid Storage Technology enterprise v3.0.0.2003 (X79)
Intel Rapid Storage Technology v10.6.0.1002 (Z68/ X58/ P55)
Marvell SATA v1.2.0.1014 WHQL (88SE9172/ 88SE9128)
GIGABYTE SATA2 v1.17.50.0 (JMicron JMB363/ JMB322)
AMD 11.2 SB/ 11.2 AHCI/ RAID (v1.2.1.317, AMD 홈페이지)
AMD 8.71 AHCI/ RAID (v1.20.164, GIGABYTE, SB950/ 850/ 750)
AMD 8.863 AHCI/ RAID (v1.2.1.296, GIGAYBTE, A75 FCH)
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| 운영체제 |
윈도우 7 Ultimate K SP1 64bit
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서로 다른 종류의 인텔과 AMD, 그리고 외부 SATA 컨트롤러를 기반으로 각 컨트롤러가 지원하는 성능을 비교하기 위해 인텔 CPU와 AMD CPU, 그리고 메인보드 8종을 각 플랫폼에 맞게 선택해 진행했다.
가급적 메인보드는 서로 다른 사우스브릿지와 외부 SATA 컨트롤러를 지원하는 제품을 선택했으며, 같은 계열의 칩셋은 서로 성능이 큰 차이가 없기 때문에 가장 상위 칩셋을 이용했다. 메인보드는 가장 최신의 정식 버전 바이오스를 적용했다.
또한 SSD 성능에 영향을 주는 전력관리 기능인 쿨앤콰이어트 (Cool'n'Quiet)와 인텔 EIST (Enhanced Intel Speedstep Technology), C1E, C3/ C6 등은 모두 비활성화한 후 진행했다.
기가바이트 X79/ X58/ Z68/ P55 메인보드 4종
[기가바이트 G1.Assassin 2 (X79)/ GA-X58A-UD3R (X58+ICH10R)]
[기가바이트 GA-Z68XP-UD3-iSSD (Z68)/ GA-P55A-UD3R (P55)]
인텔 메인보드 4종은 X79 칩셋 기반 G1.Assassin 2, X58 칩셋과 ICH10R로 구성된 X58A-UD3R, 인텔 Z68 칩셋 기반 Z68XP-UD3-iSSD, P55 칩셋 기반 P55A-UD3R을 이용했다.
이들 메인보드 4종 중 X79/ Z68 메인보드에는 마벨 (Marvell) 88SE9172 SATA3 (6Gbps) 컨트롤러, X58에는 마벨 88SE9128 SATA3 컨트롤러와 JMicon사의 JMB363 SATA2(3Gbps) 컨트롤러, P55 메인보드에는 마벨 88SE9128 컨트롤러가 탑재된다.
기가바이트 970/ 890GX/ 790FX/ A75 FCH 메인보드 4종
[기가바이트 GA-970A-UD3 (970)/ GA-890GPA-UD3H (890GX)]
[기가바이트 GA-790FXT-UD5P (790FX)/ GA-A75M-UD2H (A75 FCH)]
AMD 메인보드 4종은 AMD 970과 SB950 조합의 기가바이트 970A-UD3, AMD 890GX와 SB850 조합의 890GPA-UD3H, AMD 790FX와 SB750 조합의 790FXT-UD5P, AMD A75 FCH (Fusion Controller Hub) 기반의 A75M-UD2H다.
AMD 890GX 기반 메인보드에는 JMicron의 SATA2 컨트롤러인 JMB363 (기가바이트 SATA2), AMD 790FX 메인보드에는 JMB322 SATA2 컨트롤러가 장착된다.
인텔 510 시리즈 SSD 120GB
SSD는 디지털헨지가 유통하는 SATA3 (6Gbps) 지원 인텔 510 시리즈 SSD 120GB를 이용했다. 인텔 510 시리즈 SSD는 마벨 (Marvell)사의 SATA3 지원 88SS9174-BKK2 SSD 컨트롤러를 장착했다. 인텔 510 시리즈 SSD 120GB는 코드명 Elmcrest로 순차읽기 450MB/s, 순차쓰기 210MB/s, SSD 최적화를 위한 TRIM 명령어 지원과 34nm 공정의 MLC 낸드 플래시 (NAND Flash)를 적용한다.
[AMD AHCI 드라이버 설치하면 인텔 툴박스 SSD 최적화는 사용불가]
인텔 SSD는 윈도우에서 최적화와 SSD 초기화를 진행할 수 있는 인텔 툴박스 (Intel SSD Drive Toolbox)를 제공하므로 이를 이용해 인텔과 AMD 메인보드 교체시마다 SSD 최적화 (SSD Optimizer)를 실행해 성능 저하를 최대한 줄여 테스트를 진행했다.
다만 AMD 사우스브릿지는 윈도우7 SP1 운영체제의 기본 표준 AHCI 1.0 컨트롤러에서는 인텔 툴박스의 SSD 최적화 (SSD Optimizer)를 실행 가능하지만, AMD AHCI 드라이버를 설치하면 이를 사용하지 못한다. 따라서 표준 AHCI 드라이버에서 최적화를 진행 후 AMD AHCI 드라이버를 설치해 성능을 측정했다.
사우스브릿지와 외부 컨트롤러의 SATA 지원 규격
현재 사우스브릿지와 외부 SATA 컨트롤러는 SATA (1.5Gbps) 시대가 지나 SATA2 (3Gbps)와 SATA3 (6Gbps) 지원 제품이 공존하고 있으며, 서서히 SATA3 지원으로 넘어가고 있는 실정이다.
| 인텔 |
인텔 X79 |
인텔 Z68 |
ICH10R
(인텔 X58) |
인텔 P55 |
| SATA |
SATA3/ SATA2
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SATA3/ SATA2
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SATA2
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SATA2
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SATA 포트 수 |
SATA3 2포트
SATA2 4포트
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SATA3 2포트
SATA2 4포트
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SATA2 6포트
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SATA2 6포트
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| SATA RAID |
RAID 0/1/5/10
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RAID 0/1/5/10
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RAID 0/1/5/10
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RAID 0/1/5/10
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| NCQ/ AHCI |
지원
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지원
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지원
|
지원
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| AMD |
AMD SB950 |
AMD SB850 |
AMD SB750 |
AMD A75 FCH |
| SATA |
SATA3
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SATA3
|
SATA2
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SATA3
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| SATA 포트 수 |
SATA3 6포트
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SATA3 6포트
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SATA2 6포트
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SATA3 6포트
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| SATA RAID |
RAID 0/1/5/10
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RAID 0/1/5/10
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RAID 0/1/5/10
|
RAID 0/1/10
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| NCQ/ AHCI |
지원
|
지원
|
지원
|
지원
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| 외부 SATA |
Marvell
88SE9172 |
Marvell
88SE9128 |
JMicron
JMB363 |
JMicron
JMB322 |
| SATA |
SATA3
|
SATA3
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SATA2
|
SATA2
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| SATA 포트 수 |
SATA3 2포트
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SATA3 2포트
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SATA2 2포트
|
SATA2 2포트
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| SATA RAID |
RAID 0/1
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RAID 0/1
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RAID 0/1
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RAID 0/1
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| NCQ/ AHCI |
지원
|
지원
|
지원
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미지원
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인텔 X79와 Z68, AMD SB950과 SB850, A75 FCH, 마벨 (Marvell) 88SE9172/ 88SE9128은 SATA3를 지원하며, 나머지 인텔 ICH10R과 P55, AMD SB750과 JMicron JMB363, JMicron JMB322는 SATA2 인터페이스를 지원한다.
최신 칩셋일수록 SATA3 지원이 강화되고 있으며, AMD는 최신 칩셋이 SATA3 6포트를 지원하는데 인텔 X79 및 인텔 6 시리즈 칩셋 모두 SATA3는 2포트, SATA2는 4포트를 제공해 차이가 있다.
SSD 테스트에 사용된 프로그램
인텔 510 시리즈 SSD 120GB의 성능 테스트를 진행하기 위해 하드디스크 (HDD)와 SSD 장치의 이론적인 속도를 테스트할 수 있는 CrystalDiskMark 3.0.1b x64, ATTO Disk BenchMark v2.46, AS SSD Benchmark 1.6.4194.30325 버전의 프로그램 3종을 테스트에 목적에 맞게 사용해 각 컨트롤러별 성능을 비교했다.
[CrystalDiskMark 3.0.1b x64 버전]
CrystalDiskMark는 Seq (Sequence), 512K, 4K, 4K QD32 (QD, Queue Depth)의 4가지를 테스트하게 되며, 테스트는 Default (Ramdom), All 0x00 (0 Fill), All 0xFF (1 Fill)을 선택해 테스트를 진행할 수 있다.
Seq는 지속적인 읽기와 쓰기를 테스트하는 항목으로 대용량 파일의 이동이나 편집의 성능, 512K는 512K 입출력 테스트로 프로그램 설치 등에서 자주 쓰인다. 4K는 NTFS 포맷의 가장 작은 파일 단위로 이보다 작아도 4K를 대부분 자치하며, 운영체제 (OS)용 SSD는 4K 읽기와 쓰기가 중요하다. 4K QD32는 SSD의 성능 향상을 위한 NCQ 명령어가 동작중인 상태의 입출력 성능을 테스트한다.
샌드포스 (SandForce) 계열 컨트롤러를 사용하는 SSD 테스트는 All 0x00 (0 Fill)을 선택해야 데이터 입출력에 따른 이론상으로 내줄 수 있는 SSD의 성능을 측정할 수 있으며, 인텔이나 삼성전자, 마벨 (Marvell)에서 개발한 SSD 컨트롤러는 랜덤 테스트나 All 0x00 (0 Fill) 등의 선택에 따른 성능 편차는 거의 없다.
[AS SSD Benchmark 1.6.4194.30325 버전]
하드디스크 (HDD)와 SSD 테스트 용으로는 HD Tune과 CrystalDiskMark, ATTO Disk Benchmark 등의 프로그램을 주로 사용하는데 AS SSD Benchmark에서도 SSD의 성능을 비교할 수 있다. 저장장치 Copy/ Compression 벤치마크를 비롯해 HD Tune에서 제공하는 액세스 타임, CrystalDiskMark에서 비교할 수 있는 Seq와 4K, 그리고 4K-64Thrd 테스트 항목을 제공하며, 별도의 읽기와 쓰기 스코어 및 전체 스코어를 제공한다.
[ATTO Disk Benchmark v2.46]
ATTO Disk Benchmark는 플래시 저장장치의 벤치마킹 프로그램으로 주로 사용되었으며, 2.46버전에서는 SSD를 정식으로 지원해 파일 구간별 성능을 파악할 수 있다. 마찬가지로 운영체제용 SSD는 4K를 중심으로 보고, 512K 이상부터는 실질적인 성능 차이가 거의 발생되지 않는다. CrystalDiskMark의 랜덤 테스트 중 샌드포스 계열 컨트롤러 테스트시 사용하는 All 0x00 (0 Fill) 테스트가 특정 설정없이 지원되므로 SSD의 읽기와 쓰기 전송속도를 보다 쉽게 파악할 수 있다.
테스트 방향
이번 테스트는 인텔과 AMD, 그리고 외부 SATA 컨트롤러를 종류별로 구분하고 SATA3 (6Gbps)를 지원하는 고성능 SSD를 바탕으로 사우스브릿지와 외부 SATA 컨트롤러의 SATA2 (3Gbps)와 SATA3 (6Gbps) 이용시 저장장치의 성능은 어떤 것이 가장 좋은 지와 성능 제한 등을 살펴보았다. 그리고 추가로 인텔과 AMD 사우스브릿지 중 인텔 X79/ Z68과 AMD SB950/ SB750의 4종을 선택해 2개의 SSD를 RAID 0 (Stripe)으로 구성한 후의 성능과 문제점도 점검했다.
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