M.2 SSD는 PCIe 4.0 x4 인터페이스가 도입된 이래 성능이 큰 폭으로 발전했다. 100GB에 달하는 대용량 데이터를 30초 내에 전송하는 것도 가능해서 HDD는 물론이고 SATA3 SSD와 비교해도 엄청난 성능을 제공한다.

다만 M.2 SSD도 문제점은 있다. 높아지는 성능에 비례하여 발열이 심해지고 있는 것이다. M.2 SSD는 발열이 지나치게 올라가면 데이터 읽기 · 쓰기 성능이 감소하거나 데이터 기록 오류를 일으킬 가능성이 높아질 수 있다. 그래서 일부 M.2 SSD는 과열 상태를 방지하기 위해 방열판이 부착되기도 하는데 아직 많은 제품들이 방열판 없이 출시되고 있다.

비록 방열판이 없다고 해도 일반적인 PC 환경에서는 M.2 SSD가 과열 상태에 빠질 가능성이 낮기 때문에 사용자 대부분은 크게 고민하지 않고 원하는 제품을 구입하고 있다. 그렇다면 방열판은 M.2 SSD 성능에 얼마나 영향을 주는 것일까? 이번 기사에서 그 점을 살펴보겠다.

■ 오래 사용하면 발열 심해지는 M.2 SSD

반도체를 기반으로 하는 하드웨어는 보통 장시간 쉬지 않고 최대 성능을 발휘하는 경우 발열이 심해진다. M.2 SSD라면 파일 읽기나 쓰기 작업을 장시간 이어서 할 때 발열이 높아진다.

과연 발열이 M.2 SSD에 어느 정도 영향을 주는지 확인하기 위해 테스트 시스템에 씨게이트(Seagate)의 ‘파이어쿠다 530’(FireCuda 530)을 장착해서 제품 온도를 재고 온도에 따른 성능을 측정해보았다. SSD 온도는 ‘HWinfo’ 유틸리티를 사용하여 시스템 부팅 후 아무 작업도 하지 않은 ‘기본 상태 온도’, 그리고 파일 쓰기 작업을 통해 약 20분 동안 디스크 사용률을 100%로 유지한 ‘최대 부하 상태 온도’를 쟀다. 성능 측정은 디스크 벤치마크 툴인 ‘크리스탈 디스크마크’(Crystal Diskmark)를 사용해서 실시했다.

파이어쿠다 530의 기본 상태 온도는 28°C, 최대 부하 상태 온도는 80°C로 측정되었다. 작동 상태에 따라서 무려 50°C 가까이 온도가 차이나는 것이다.

테스트 결과 기본 상태 온도에서 파이어쿠다 530은 순차 읽기 속도 약 7257MB/s(초당 메가바이트), 순차 쓰기 속도 약 6797MB/s로 측정되었다. 최대 부하 상태 온도에서는 순차 읽기 속도 약 6216MB/s, 순차 쓰기 속도 약 6028MB/s로 측정되어서 성능이 11~14% 정도 감소했다. 즉 발열이 높은 상태에서는 M.2 SSD의 성능을 최대치로 발휘하기 어렵다는 것을 알 수 있다.

■ 방열판 장착으로 약점 보완

이어서 방열판이 부착된 상태에서 M.2 SSD의 온도와 성능은 어떻게 변화하는지 살펴보겠다.

방열판은 CPU나 그래픽카드 쿨러처럼 알루미늄 재질을 이용해 직육면체 형태로 만들어지는 제품이 일반적이다. 방열판과 M.2 SSD 사이에는 열전도율을 높이는 서멀 패드를 부착하고 나사를 이용해 고정하는 방식이다.

히트 파이프나 쿨링 팬을 추가해서 발열 해소 능력을 강화시킨 방열판도 있지만 부피가 크기 때문에 메인보드 M.2 슬롯 위치에 따라서 CPU 쿨러나 그래픽카드와 동시에 장착하지 못할 수도 있어서 주의할 필요가 있다.

파이어쿠다 530은 방열판이 기본 장착된 모델인 ‘파이어쿠다 530 히트싱크’가 있다. 방열판 두께가 얇은 편이어서 부피가 크지 않지만 씨게이트와 쿨링 전문 기업 EKWB(EK Water Blocks)가 협업하여 설계한 구조로 인해 충분한 발열 해소 성능이 제공된다.
M.2 SSD에 방열판을 장착하는 작업이 매우 어려운 일은 아니지만 소비자 입장에서는 번거롭게 느껴질 수도 있는데, 그런 경우 파이어쿠다 530 히트싱크처럼 방열판이 기본 장착된 제품을 선택하면 편리하다.

파이어쿠다 530 히트싱크 모델을 사용하여 앞서 실시한 테스트를 다시 해보았다.

온도는 기본 상태에서 22°C, 최대 부하 상태에서 68°C로 측정되었다. 방열판이 없는 기본형 모델과 비교하면 SSD가 성능을 최대한 발휘하는 상태에서 12°C나 온도가 감소한 것이다.

크리스탈 디스크마크 테스트 결과는 기본 상태 온도에서 순차 읽기 속도 약 7175MB/s, 순차 쓰기 속도 약 6882MB/s로 측정되었다. 그리고 최대 부하 상태 온도에서는 순차 읽기 속도 약 6875MB/s, 순차 쓰기 속도 약 6679MB/s로 측정되었다.

파이어쿠다 530 히트싱크 역시 최대 부하 상태 온도에서는 성능이 감소했지만 3~4% 정도 하락한 것에 불과하다. 제원이 동일한 SSD인데도 방열판 하나만으로 이렇게 온도와 성능 면에서 큰 차이를 보였다.

■ 뜨거운 M.2 SSD, 방열판으로 발열 잡는다

M.2 SSD는 성능이 높을수록 발열이 심해진다. 물론 일반적인 경우에는 발열이 심한 것만으로 사용하지도 못할 만큼 심각한 문제가 생기지는 않지만 성능 저하가 발생하는 것은 분명하므로 가능하면 이를 방지할 대책이 필요하다.

물론 이번 기사에서 살펴보았듯이 가장 확실한 대책은 방열판이다. 적게는 몇 천 원, 많게는 몇 만 원 투자하면 되니 비용 부담도 그리 크지 않은 편이다. 기왕 큰돈을 주고 산 M.2 SSD인데 가능하면 성능을 최대한 쓰는 것이 사용자 입장에서 이득이므로 꼭 방열판도 함께 챙기기를 권한다.