빠른 속도의 메모리 혹은 빠른 속도의 프로세서를 장착하더라도 빠른 속도의 읽기 및 쓰기 성능을 갖고 있는 스토리지 없다면 전체적인 컴퓨터 시스템의 성능은 떨어진다. 예를 들어서 10여년 전으로 돌아가게 되면 기존의 플래터 기반의 하드디스크에서 2.5인치 SATA3 SSD로 교체해서 사용했을 때 느낄 수 있는 감동은 지금까지도 잊기 힘든 경험이었다.  여기에서 최근에는 SATA3 포트 기반의 SSD 에서 PCIe 레인과 직접 연결이 되는 NVMe 기반의 SSD가 출시되면서 사실상 스토리지 속도에 대한 부분은 불편함이 없어졌으며 빠른 속도에 젖여 있다. 

하지만 낸드 플래시 기반의 NVMe 스토리지의 매년 꾸준하게 가격 하락이 이루어지고 있음에도 불구하고 1TB 모델의 경우는 15~25만원대 그리고 이 보다 고용량인 2TB 모델의 경우는 40 ~50만원 대에 구입이 가능하다.  플래터 기반의 하드디스크는 어떨가?  물론 예전에 비해 가격대가 저렴해 졌지만 4TB 모델 기준으로 13~16만원 대에 구입이 가능해 사실상 용량적이 측면에서는 낸드 플래시 기반의 스토리지가 플래터 기반의 스토리지가 마지막으로 갖고 있는 가격대비용량 선을 넘기는 불가능하다.  이 부분은 낸드 플래시 - 플래터 의 가격차이가 물리적으로 좁힐 수 없기 때문에 앞으로도 불가능하지 않을까 싶다. 

▲ 고용량 플래터 하드디스크의 성능을 끌어내기 위해 야심차게 만들었던 인텔 옵테인 메모리 

인텔에서는 이 느린 하드디스크의 성능을 보다 높히기 위해 인텔 200 시리즈 칩셋 부터 이 "옵테인" 메모리를 출시했다.  이 제품의 포지션은 일반 플래터 기반의 하드디스크와 고가의 낸드 플래시 SSD 사이에 위치해 위, 아래의 장정만을 흡수하여 "가성비와 성능" 이 두 마리 토끼를 잡기 위해 디자인되었다.  하지만 이 옵테인 메모리가 나왔을 때 인텔이 예상했던 것 보다 낸드 플래시의 가격이 비약적으로 떨어지면서 사실상 가성비 자체가 완전히 무너지게 되어 사실상 사장된 기술, 제품이 되어 버렸다. 

■ 인텔 200, 300, 400 시리즈 칩셋 메인보드들 

인텔에서는 프로세서와 혹은 메인보드에 장착되어 있는 칩셋의 PCIe 레인을 활용하여 NVMe 스토리지를 연결하여 사용한다.  메인보드에 장착된 슬롯은 칩셋이 가지고 있는 여유 PCIe 레인을 통해 이 NMVe 슬롯을 만드는데 상위 Z 시리즈 칩셋의 경우는 적게는 2개에서 많게는 3개의 NVMe 슬롯을 갖는다. 

▲ 기가바이트 메인보드 중 하이엔드 제품이라고 볼 수 있는 Z490 어로스 마스터 - 제이씨현 

이 메인보드의 경우는 상당히 빼곡하게 PCIe 슬롯 사이에 M.2 SSD를 장착할 수 있는 슬롯을 지원하고 있다.   총 3개의 M.2 슬롯은 아래와 같다. 

● 1 x M.2 connector (Socket 3, M key, type 2242/2260/2280/22110 SATA and PCIe x4/x2 SSD support) (M2A_CPU)

● 1 x M.2 connector (Socket 3, M key, type 2242/2260/2280/22110 PCIe x4/x2 SSD support) (M2P_SB)

● 1 x M.2 connector (Socket 3, M key, type 2242/2260/2280/22110 SATA and PCIe x4/x2 SSD support) (M2M_SB)

총 이 3개의 슬롯 중에 하나는 프로세서의 PCIe 레인에 직접적으로 연결이 되며 2개는 Z490 칩셋의 PCIe 레인에 연결되는 구조를 갖고 있다.  상위 칩셋의 경우는 그런데 하위 모델인 B460 칩셋 기반의 메인보드들은 어떨까?  결과적으로 비록 작은 크기이지만 마이크로 ATX 규격의 메인보드에도 2개의 M.2 슬롯을 가진 제품들도 적지 않다. 

▲ 마이크로 ATX 규격의 에즈락 B460M PRO4 - 에즈윈 

● 1 x Ultra M.2 소켓 (M2_1), 최대 Gen3 x4 (32 Gb/s) M Key type 2242/2260/2280 M.2 PCIe 모듈 지원**

● 1 x Ultra M.2 소켓 (M2_2), 최대 Gen3 x4 (32 Gb/s) 의 M Key 2260/2280 형태의 M.2 SATA3 6.0 Gb/s 모듈 및 M.2 PCIe 모듈

인텔 메인보드들의 특징 혹은 장점이라고 볼 수 있는 것은 프로세서 및 칩셋에 연결되어 있는 M.2 슬롯이 최대 Gen3 x4 레인으로 작동해 SSD 의 스펙에 따라 최대 3,500 ~ 3,600 MB/s 의 연속 읽기 속도를 낸다는 점이다.  만약 Gen3 x2 스펙까지를 지원하는 Gen3 x2 레인으로 작동하는 경우 이에 반 정도에 해당되는 1,600 ~ 1,800 MB/s 정도의 연속 읽기 성능을 내게 된다. 

■ 옵테인 메모리 그리고 RST RAID 의 통합

인텔에서는 많은 스토리지의 다양한 레이드 스토리지 관리를 하기 위해 소프트웨어 (앱)를 통합하였다.  이 소프트웨어는 인텔 메인보드에서 옵테인 메모리 혹은 레이드 설정을 하게 되면 윈도우10 기반이라면 윈도우 스토어를 통해 자동적으로 설치가 되며 만약 수동으로 설치하고자 한다면 인텔 홈페이지에서 다운로딩을 받아 설치하면 된다.  인텔 홈페이지에서 옵테인 혹은 optane 으로 검색하면 된다.

▲ 인텔의 옵테인 소프트웨어 설치 과정 

▲ 좌측의 옵테인 메모리 설정을 하게 되면 컴퓨터에 장착되어 있는 SATA 포트 기반의 스토리지와 옵테인 메모리를 연결하여 디스크 캐시로 설정이 가능하다.  이를 적용하는데 걸리는 시간은 20초 정도로 쉬우며 만약 다른 SATA3 기반의 스토리지를 가속하고 싶다면 기본의 옵테인 설정을 풀고 다른 하드디스크와 설정해주면 된다. 

■ 옵테인 메모리 + SATA3 SSD와 SATA3 HDD의 성능은?  

브레인박스에서 보유하고 있는 옵테인 메모리는 16GB 와 32GB 이렇게 두가지를 가지고 있다.  이번 테스트에서는 이 두 개를 활용하여 일반 SATA3 SSD와 SATA3 HDD 를 교차해서 연결해 테스트를 해봤다.  테스트로 사용된 스펙은 아래와 같다. 

● 프로세서 : 인텔 코어 i9 10900K
● 메인보드 : 기가바이트 Z490 어로스 마스터 
● 메모리 : Geil DDR4-3200 16GB x2 - CL22
● 그래픽카드 : 엔비디아 지포스 RTX 3090 

● 운영체제: 윈도우10 프로 64비트 

● 옵테인 16GB 메모리 + SSD, HDD 

▲ 좌, 일반 하드디스크 / 우, 일반 하드디스크와 옵테인 메모리 설치시 연속 읽기 및 쓰기 성능 

▲ 좌, 일반 SSD / 우, 일반 SSD와 옵테인 메모리 설치시 연속 읽기 및 쓰기 성능 

16GB 옵테인 메모리를 장착했을 때 하드디스크의 경우는 약 3배 정도 연속 읽기 성능이 향상되었으며 연속 쓰기 성능의 경우는 오히려 50% 감소되었다.   그리고 SSD와 연결을 했을 때도 성능이 향상이 되었으며 하드디스크 보다 낮은 1.8배 정도의 연속 읽기 성능 만이 향상되었다.  그리고 앞서 봤던 하드디스크와 동일하게 쓰기 성능은 하락을 보였다.

● 옵테인 32GB 메모리 + SSD, HDD 

▲ 좌, 일반 하드디스크 / 우, 일반 하드디스크와 옵테인 메모리 설치시 연속 읽기 및 쓰기 성능 

▲ 좌, 일반 SSD / 우, 일반 SSD와 옵테인 메모리 설치시 연속 읽기 및 쓰기 성능 

앞서 봤던 16GB 모델대비 확연하게 늘어난 성능을 보여주었는데 하드디스크의 경우는 약 4.5 배 정도 늘어난 연속 읽기 성능을 SSD의 경우는 2.5배 정도 되는 연속 읽기 성능을 보여주었다.  그리고 연속 쓰기의 경우는 앞서 봤던 16GB 모델에 비해 약 2배 정도 늘어난 결과를 보여주었다. 

▲ 기가바이트 Z490 어로스 마스터 메인보드에 NVMe 1TB 하나와 2개의 옵테인 메모리, SATA3 1TB SSD, SATA3 4TB HDD 를 장착했을 때 인텔의 옵테인 메모리 소프트웨어 모습  

이 인텔 옵테인, 스토리지 매니저 소프트웨어를 통해 옵테인 메모리의 설정 외에 기존의 장착되어 있는 하드디스크 들의 레이드 설정 까지도 가능하다.  그리고 사용시 주의할 점 중에 하나는 옵테인 메모리와 스토리지에 캐시 상태로 연결이 되었을 때 물리적으로 메인보드의 장착되어 있는 옵테인 메모리를 뽑으면 안된다는 점이다.  물론 이렇게 뽑게 되더라도 하드디스크 혹은 SSD의 데이터가 유실 되지 않으나 윈도우10 부팅시 일정 시간 동안에 디스크 복구 작업을 자동적으로 해준다. 

마지막으로 개인적으로 필자가 궁금해서 연속읽기 3,500 MB/s 속도를 내는 2개의 NVMe Gen3 x4 1TB 를 레이드0 로 설정을 하게 된다고 해도 최대 낼 수 있는 연속 읽기 및 쓰기 성능 차이는 크게 없는데 이는 PCIe3 x4 가 가지고 있는 최대 성능 , 데이터 전송 폭의 한계치까지 달했다는 것을 다시 한번 확인할 수 있었다. 

▲ NVMe Gen3 x4 1TB SSD를 2개 레이드0로 설정해서 테스트를 했을 때 낼 수 있는 속도는 단일 스토리지 결과와 연속 읽기 및 쓰기 속도는 달라지지 않으나 4K 경우는 상당부분 증가된 성능을 낸다. 

■ 옵테인 메모리, 과연 쓰레기 취급을 받아야 하나? 

인텔에서 초반에 16GB,. 32GB 2가지 용량을 출시가 되었던 옵테인 메모리는 비싼 가격으로 인해 컴퓨터 사용자들에게 냉대와 비아냥을 받았다.  그도 그럴 것이 가장 크게 문제가 되었던 가성비 측면에서 직격타를 맞았기 때문이다. 32GB 출시 초기 가격은 현재 256GB 용량을 가지고 있었던 NVMe M.2 2280 규격의 스토리지와 비슷한 가격이었기에 사용자들 입장에서는 선택의 여지가 없었다.  빠른 속도와 고용량을 갖고 있는 NVMe SSD를 구입하는 것이 당연시 되었다.   현재 인텔에서는 이 옵테인 메모리를 생산하지 않는다.   명목상으로 단종까지 처리를 하지 않았지만 새로 생산된 제품, 새 제품을 구입하기 쉽지 않다.  

현재 네이버, 다나와 등에서 검색을 통해 구입할 수 있는 제품들은 반중고 제품들인데 특히나 기존의 HP, Dell 등의 시스템에서 초기에 적출이 되어 판매가 되는 제품들이 대부분이며 오늘 테스트로 사용되었던 32GB 모델은 없고 대부분 16GB 모델들이다.   이 16GB 옵테인 메모리의 오픈 마켓 가격은 1~ 2만원 대로 "어 이제는 쓸만한 가격대인걸" 라는 느낌을 줄 수 있을 정도로 저렴해졌다.  즉, 16GB 모델 정도를 구입하여 기존의 하드디스크와 옵테인 메모리를 결합하여 하드디스크 성능을 늘려서 사용하게 되면 상당히 높은 가성비를 느낄 수 있다.  또한 추후 출시될 인텔의 11세대 코어 프로세서 그리고 500 시리즈 프로세서 출시 시에도 그대로 사용할 수 있다는 추가적인 장점도 갖는다. 

이 옵테인 메모리를 정리해 보면, 몇가지 제약 조건을 갖는다는 것을 알 수 있다. 

첫번째, 옵테인 메모리는 NVMe PCIe x2 레인을 활용하며 스토리지의 가속을 하게 되므로 빠른 속도의 NVMe SSD 스토리지에 가속은 되지 않으며 SATA3 포트에 연결하여 사용할 수 있는 스토리지에 사용이 가능하다.

두번째, 3개의 M.2 2280 슬롯을 가지고 있는 Z490 칩셋 기반의 하이엔드 메인보드에서 2개의 옵테인 메모리를 장착하여 2개의 SATA3 스토리지를 가속할 수 없다. 즉, 동시 사용이 불가능한 구조이다.  이 부분은 개인적으로 상당히 아쉬운 부분인데 2개의 옵테인 메모리를 장착하여 2개의 스토리지를 가속할 수 있었다면 그 활용도가 더욱 높아졌을 듯 하다.

세번째, 인텔의 Z4909 칩셋 메인보드 외에 하위 B460 칩셋 메인보드에서도 2개의 M.2 SSD 슬롯을 가지고 있다면 하나의 NVMe SSD를 장착하고 나머지 하나의 M.2 슬롯에 옵테인 메모리를 장착하여 SATA3 스토리지의 가속이 가능하다. 

■ 사용하지 않은 M.2 슬롯의 활용 옵테인 메모리, 크리에이터들에게 장점 

10코어 그리고 20 쓰레드를 동시에 지원하고 있는 인텔의 코어 i9 10900K 프로세서의 경우는 게이밍 부분에서 높은 성능을 내지만 다중 코어를 최대한 활용할 수 있는 크리에이터 영역에서도 활용하는 분들이 많다.  높은 프로세서 그리고 하나 정도의 NVMe SSD를 장착하는 분들이 대부분일 텐데 NVMe 스토리지 등에는 속도를 중요하시 하기 때문에 운영체제 등의 소프트웨어 등을 저장하는 "C" 드라이브로 대체적으로 사용한다. 그리고 카메라 혹은 DSLR 카메라 들에서 저장된 동영상 원본 파일 들은 아마도 자연스럽게 2TB 이상의 하드디스크에 넣어둘 것이다.  

이번 2가지 용량 종류로 나눌 수 있는 옵테인 메모리를 가지고 인텔 10세대 코어 i9 10900K 프로세서 시스템에 적용 및 설치했을 때 16GB 옵테인 메모리의 경우는 하드디스크에 연결을 했을 때 비교적 높은 가성비를 냈고 32GB 옵테인 메모리의 경우에는 SATA3 SSD에 연결했을 때 높은 성능을 냈다.  물론 32GB 옵테인 메모리를 사용했을 때 하드디스크 혹은 SATA3 SSD 에서 성능 향상폭이 가장 컸다. 

이런 분들이라면 단돈 1~2만원으로 플래터 기반의 하드디스크의 성능을 비약적으로 끌어올릴 수 있는 이 옵테인 메모리를 사용하게 된다면 다양한 크기의 동영상 원본 파일들을 읽어 들여 편집하는 환경에서는 탁월한 속도 향상을 느낄 수 있을 것이다.  만약 자신이 사용하고 있는 메인보드에 사용하고 있지 않은 M.2 슬롯이 존재한다면 비교적 저렴한 투자로 하드디스크의 성능을 끌어낼 수 있는 이 옵테인 메모리를 적극적으로 활용해 보는 것은 어떨까?