답답한 PC 속도의 원인 ‘저장장치’, SSD로 업그레이드 해볼까?

2016.01.26. 11:28:24

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단종

PC를 구매하는 소비자들이 가장 중요 시 하는 부분 중 하나는 ‘체감 속도’다. 이를 빠르게 하기 위해서는 다양한 제품이 적절히 조화를 이뤄야 한다. 흔히 체감 속도나 성능에 가장 영향을 많이 미치는 주요 제품을 꼽아 보면 CPU, 메모리, 그래픽 카드, 저장장치 등을 들 수 있다.

CPU와 그래픽카드는 PC를 구성하는데 중요한 요소 중 하나다. 특히 게임 및 그래픽 가속 작업을 많이 하는 사람에게 그래픽 카드는 꼭 갖춰야 할 제품이다. 게임을 하지 않는다면 그래픽카드는 여기서 제외된다. CPU 연산 속도만 빠르면 충분하니 말이다.

메모리(RAM)는 게임 플레이의 유무와 관계 없이 필요한 제품이다. CPU가 원활한 작업을 하는데 필요한 제품으로 CPU가 직접 저장장치에서 프로그램을 불러오는 것이 아니라, 먼저 주 메모리를 한 번 거치기 때문이다. 메모리는 제품이 가지고 있는 속도를 비롯해 용량까지 PC 체감 속도에 어느 정도 영향을 미친다.

▲ PC주요 부품인 CPU와 RAM

그런데 잘 아는 사람은 몰라도 의외로 많은 사람들이 간과하기 쉬운 부분이 저장장치다. PC 시장에서 소비자들이 흔히 접해온 제품은 하드디스크(HDD)다. 저장장치는 얼핏 보면 PC 속도에 영향을 미치지 않는 것처럼 보이는데, 이제는 방대한 데이터를 다루게 되면서 중요한 비중을 차지하게 됐다. 저장장치가 빠른 속도로 메모리와 CPU에 데이터를 전송해줘야 전체적인 성능이 빨라진다. 아무리 CPU와 메모리가 빠르다고 해도 저장장치가 느리다면, 체감 성능이 큰 폭으로 떨어진다.

HDD는 오랜 시간 데이터 전송 속도가 정체되어 있었다. 서버용 HDD는 SSD 등장 이전에 분당회전속도(RPM) 1만을 넘기며 빠른 속도를 보여줬지만, 가격이나 용량 등 일반 사용자가 접근하기에 어려운 요소가 많았다. 그렇다고 저장장치의 발전이 멈춘 것은 아니다. 저장장치는 2000년대 중반에 들어와서 큰 변화를 맞게 되는데 SSD(Solid State Disk)의 등장이 바로 그것이다.

■ SSD, HDD에 비해 얼마나 빠르길래...
HDD의 기본 원리는 간단하다. 내부는 복잡한 부품으로 이뤄져 있지만, 단순히 생각하면 과거 노래를 들을 때 썼던 턴테이블과 비슷한 원리다. 실제로 HDD를 분해해 본 소비자는 많지 않지만, 내부를 열어보면 CD처럼 생긴 판이 눈에 들어온다. 이 원형 판은 플래터라고 부르며, 데이터를 저장하는 곳이다.

▲ 푸른색 화살표가 데이터가 존재하는 플래터, 붉은색 동그라미가 헤드 부분이다

플래터에서 데이터를 읽어오는 과정은 헤드가 담당한다. 마치 턴테이블에서 LP판을 돌리는 것과 거의 비슷하다. 다만 다른 점은 노래가 아니라 0과 1로 구성된 데이터를 불러 온다는 것 정도. 세부적인 작동 방식은 차이가 있지만, 데이터를 읽고 쓰는 구조를 간단히 설명하기 위한 것이니 참고만 하자.

HDD는 보통 플래터의 회전 속도가 빠를수록 데이터를 찾는 시간이 빨라진다. 일반적으로 많이 사용하는 HDD는 제품에 따라 5000~7200RPM으로 구성된다. 과거 데스크톱용 고성능 하드디스크 중에 1만RPM으로 회전하는 제품도 존재했다. 분당회전속도(RPM)가 빠를수록 데이터를 찾는 속도는 더욱 올라간다.

▲ HDD는 플래터의 회전 속도에 따라 데이터를 읽어오는 시간이 달라진다.

그런데 RPM이 높을수록 데이터를 불러 오는 것이 빠르냐고 묻는다면, 또 다른 문제다. 데이터를 빠르게 찾았다면 그 다음은 메모리와 CPU로 데이터를 전송해야 한다. 전송규격은 여러 가지가 있지만, 현재 SATA 3Gbps(대역폭 375MB), 6Gbps(대역폭 750MB) 등이 주로 쓰인다.

문제는 HDD의 전송 속도는 데이터를 읽어내고 전송하는데 빨라봐야 초당 150~200MB 정도에 머문다. SATA 3Gbps가 지원하는 최대 전송 대역에 미치지 못하는 것이다. 과거에 비하면 지금 HDD는 꽤 빨라진 편이다. 하지만 보다 빠른 PC 속도를 원한다면, SSD를 선택하는 것이 유리하다.

SSD는 플래터와 헤드가 생략되어 있다. 이는 SSD가 플래시 메모리를 사용하기 때문이다. 플래시 메모리는 메모리 카드, USB 메모리 등에 사용되는 것과 동일하다. 단순하게 생각하면 메모리 카드 여러 개를 붙여 넣어 놓은 셈이다. HDD와 데이터를 읽고 쓰는 방식이 다르기 때문에 데이터 전송 속도에서 큰 이점을 가지고 있다.

▲ 일반적인 SSD 제품의 모습.

▲ SSD의 내부는 이런 형태로 되어 있다.

주목할 점은 초당 750MB의 전송 대역을 지원하는 SATA 6Gbps 규격을 SSD가 최대한 쓴다는 부분이다. HDD가 최대 초당 150~200MB의 전송속도를 보여준다면, SSD는 초당 300~500MB의 데이터 전송 속도를 보여준다. 최근 제품을 기준으로 보면 평균 초당 500MB를 보여주는 제품도 나오고 있어 최대 속도로만 따져도 2.5배 이상이다.

SATA 3Gbps 규격에 SSD를 사용해도 충분히 만족스러운 속도를 보여준다. SSD의 속도는 이미 SATA 3Gbps의 전송 대역인 375MB를 가볍게 넘어서기 때문이다. 규격 자체의 한계로 속도 감소가 있더라도 HDD보다 빠르다. 특히 HDD와 SSD 모두 실사용 시 속도가 조금 떨어져도 SSD는 HDD에 비하면 2배 이상의 속도 차이를 보여준다.

실제로 SSD를 사용해 보면 체감 속도가 크게 올라감을 느끼게 된다. 특히 운영체제를 시작으로 게임, 각종 업무용 프로그램을 구동하는데 있어 HDD와 비교하기 어려운 수준이다. 특히 가장 많이 언급되는 윈도 부팅 속도는 사용환경에 따라 편차가 있지만 SSD는 1분을 넘지 않는다. HDD는 1분은 넘어가는 것은 물론, 사용환경에 따라 3분 가까이 늘어지는 모습도 종종 보인다.

■ 다양한 SSD, 어떻게 준비해야?
저장장치도 용도에 따라 그 크기가 다르다. SSD 역시 용도에 따라 다른 제품들이 존재하며 규격도 다르다. 일반적인 데스크톱 PC는 3.5인치 HDD를 많이 사용한다. 3.5인치 HDD는 오랜 시간 시장에서 활약한 만큼, 대부분의 PC에 설치하는 것이 가능하다.

더 작은 2.5인치 규격의 HDD도 있다. 2.5인치는 데스크톱 PC보다 노트북 PC나 외장형에 많이 쓰인다. 일반 소비자가 가장 많이 구매하는 HDD는 3.5, 2.5인치 제품으로 보면 되겠다. SSD에 비해 비교적 단순한 편이다.

▲ 보통 SSD는 2.5인치 형태로 만들어졌다.

SSD로 넘어오게 되면 HDD와 달리 조금 복잡해 진다. 일반적인 SSD 제품은 2.5인치 제품이 대부분이다. 그 이유는 기계적인 장치가 줄어들면서 제품 구성이 완전히 달라졌기 때문이다. 일반 소비자가 가장 많이 만날 수 있는 SSD는 2.5인치에 7mm의 두께로 완성 된 제품이다. 과거 PC 케이스는 3.5인치 HDD 베이가 대부분이였기 때문에 2.5인치 HDD를 장착하기 위해서는 별도의 부품이 필요했다. 다행히도 SSD 제품 사용자가 늘어나면서 별도의 2.5인치 베이를 지원하는 PC 케이스가 늘어났다.

▲ 2.5인치 SSD를 3.5인치 슬롯에 장착이 가능하도록 해주는 가이드(브라켓).

SSD는 SATA 규격을 지원한다. SATA Revision 1.0(이하 SATA1)을 사용하는 구형 제품이라도 SSD를 장착하는 것은 가능하다. 다만, SSD가 사용하는 최대 전송 속도를 사용하기 어려울 뿐이다. SATA2는 SSD 최대 전송 속도의 절반, SATA3는 최대 전송 속도까지 사용이 가능하다.

또 HDD와 전원, SATA 규격을 모두 공유하기 때문에 조립이나 SSD를 장착하는데 큰 어려움은 없다. 다만, SATA1을 사용하는 소비자라면 구매를 고민할 필요가 있다. SATA2까지는 어느 정도 성능 향상을 노리는 것이 가능하지만, SATA1은 전송 속도가 HDD에 비해 크게 빠르지 않기 때문이다.

물론 2.5인치 SSD 외에도 다양한 제품들이 존재한다. 가장 대표적인 제품으로는 NVMe와 M.2 SSD를 꼽게 된다. NVMe와 M.2 SSD의 공통적인 특징은 기존의 HDD와 SSD와는 다른 방식을 채택하고 있는 점이다. 두 제품 모두 기존의 SATA 규격을 사용하지 않기 때문에 메인보드에 직접 제품을 연결하는 형태를 취하고 있다.

▲ NVMe 제품은 매우 빠른 속도를 가지고 있지만, 가격이 높다.

NVMe SSD 제품은 그래픽카드 등을 장착하는 PCIe 슬롯에 제품을 장착하게 된다. 당연한 이야기지만 노트북에는 사용이 불가능하다. 또, PCIe 슬롯이 부족해도 장착이 어렵다. 대신 속도는 2000MB/s가 넘는 전송 속도를 보여준다.

▲ M.2 SSD는 별도의 슬롯이 필요하지만 크기가 작고 무게가 가볍다.

M.2 SSD는 제품 형태에 따라 30mm~110mm까지 형태의 제품들로 구성된다. 얇은 기판에 플래시 메모리를 장착한 형태로 일반적인 저장장치와 달리 케이스가 없기 때문에 훨씬 작은 크기를 자랑한다.

M.2 SSD가 주로 사용되는 곳은 노트북이나 태블릿 PC다. 이는 무게와 크기 면에서 큰 이점을 가지기 때문이다. 케이스가 없기 때문에 내부 공간 확보가 가능하고 무게 또한 가벼워 노트북이나 태블릿 PC의 무게를 줄이는데 큰 역할을 한다.

다만, M.2 제품을 일반 데스크톱 PC에서 사용하기 위해서는 별도의 컨버터가 필요하다. 물론 최신메인보드라면 M.2 슬롯을 별도로 지원하기도 한다. 하지만 구형 메인보드라면 별도의 컨버터를 통해 PCIe나 SATA 방식 모두 사용이 가능하다. 속도는 일반적인 SSD 제품과 거의 동일한 수치를 보여준다.

▲ 컨버터는 다양한 형태로 출시되고 있다.

■ 내 손으로 구입한 SSD, 직접 설치해 보자
SSD를 구매하기 전, 자신의 PC가 SSD에 제대로 대응하는지 여부를 알아 볼 필요가 있다. SATA 인터페이스는 오랜 시간 쓰였기 때문에 대다수 PC에 장착은 가능하다. 그러나 모든 PC에서 성능을 100% 맛볼 수 없다. 앞서 언급한 것처럼 SSD 성능은 이미 SATA 3Gbps의 전송대역을 초과하고 있어서다. 가급적 SATA 6Gbps 인터페이스나 기타 연결 인터페이스를 활용하는 것을 권장한다.

자신의 시스템이 어떤지 확인하려면 PC를 육안으로 보는 방법이 있지만 프로그램을 통해 확인하는 방법도 있다. 자주 쓰이는 CPU-Z 같은 소프트웨어보다 시스템 구성을 다양하게 보여주는 하드웨어인포(HWiNFO)나 에버레스트(Everest) 같은게 더 좋다. 하드디스크 정보를 보여주는 소프트웨어를 통해 SATA 지원 여부를 확인하는 것도 한 방법이다.

▲ 하드웨어 정보 소프트웨어를 통해 시스템이나 SATA 인터페이스 구성 등을 볼 수 있다.

저장장치 지원 정보를 확인하고 제품을 구매했다면, 이제 설치할 차례. PC에 SSD를 설치하는 방법은 비교적 간단하다. 먼저 메인보드에 SATA 케이블을 장착하고 파워서플라이에서 전원 케이블 1개를 준비한다. 준비가 끝났으면 HDD와 마찬가지로 SSD에 연결해주면 기본 단계는 끝이 난다.

케이블 연결이 끝났으면 이제 PC 케이스에 장착하는 일만 남았다. PC 케이스에 장착하는 방법은 크게 두 가지다. 먼저 2.5인치 SSD라면 2.5인치 베이에 제품을 넣은 뒤 고정 나사를 달면 끝난다. 하지만 2.5인치 슬롯이 없다면 별도의 부품이 필요하다.

데스크톱 메인보드에도 일부 M.2 슬롯을 지원하는 제품이 있다. 대부분 SATA 단자 부근에 자리하고 있는데, 일반 M.2 SSD 제품을 슬롯에 맞춰 끼우고 고정만 하면 된다. 번거로운 절차 없이 끼우기만 하면 되니 누구나 쉽게 고성능 SSD 장착이 가능하다.

▲ 데스크톱 메인보드의 M.2 슬롯은 SATA 단자 부근에 있는 경우가 많다.

▲ SATA 규격의 SSD는 메인보드 측면에 있는 단자에 케이블을 연결하기만 하면 된다.

여기서 가이드로 불리는 부품이 필요한데 여기에 SSD를 부착한 뒤, 3.5인치 베이에 장착해주면 된다. 가이드와 브라켓이 없다면 PC 케이스 내부에 적당한 곳에 얹어 놓고 사용해도 무방하다. HDD와 달리 플래시 메모리를 사용하는 만큼 진동이나 충격에 크게 영향을 받지 않기 때문이다.

데스크톱 PC는 쉽게 장착이 가능하지만 노트북은 사정이 다르다. 먼저 제품 구입 전 노트북 바닥을 살펴봐야 한다. 특히 얇은 노트북은 M.2 SSD를 사용하거나 바닥 자체가 일체형으로 되어 있어 사용자가 직접 교체가 불가능한 경우도 있다. 이럴 때는 제조사에 문의해 교체가 가능한지 확인해야 한다.

▲ 노트북은 바닥을 고정하는 나사와 덮개를 제거한 다음, 위 이미지와 같은 고정 틀을 제거해 저장장치를 교체하고 다시 조립해 끼워 넣으면 된다.

일반 노트북은 바닥에 있는 나사를 풀어서 SSD로 교체하는 것이 가능하다. 제품 별로 차이가 있지만 기존에 설치되어 있는 HDD를 제거하고 SSD로 교체하는 것이 일반적이다. 단, 주의할 점은 전원 연결 여부다. 장착 전 전원을 제거하고 배터리도 분리해주는 것이 좋다. 또 HDD에 별도의 가이드나 브라켓이 설치되어 있다면 제거해야 해야 한다.

광학 드라이브(ODD)가 탑재된 노트북이라면 이를 제거해 SSD를 장착하는 방법도 있다. 최근 ODD를 잘 사용하지 않으니 이를 제거해 쓰는 사용자도 일부 있다. 이 때 필요한 것이 바로 멀티부스트 베이다. 멀티 부스트 베이는 ODD를 제거하고 SSD를 장착하게 해주는 부품. ODD를 제거하고 멀티부스트 베이에 SSD를 장착한 뒤 노트북에 장착하면 SSD를 최대 2개까지 사용 가능해진다.

▲ ODD를 제거하고 멀티부스트 베이를 이용하는 것도 방법이다.

M.2 SSD를 추가하고 싶다면 별도의 컨버터를 사용하면 된다. M.2 SSD는 보통 노트북에 1개 정도 장착되어 있다. 만약 M.2 SSD로 노트북 전체를 꾸미고 싶다면 컨버터와 별도의 케이스를 사용하면 된다. HDD 슬롯에 M.2 SSD를 컨버터와 케이스를 장착해 부착하면 된다. 멀티부스트 베이도 마찬가지로 컨버터를 사용하면 최대 M.2 SSD를 3개까지도 사용이 가능해진다.

▲ 노트북 HDD 베이에 M.2 SSD를 장착하고 싶다면 컨버터를 이용하면 된다.

▲ 노트북에 SSD를 설치하면 성능을 제대로 낼 수 있도록 바이오스 화면에서 설정해 줘야 한다. 위 이미지에서는 AHCI를 지원하지만 만약 그렇지 않은 경우 호환 모드를 쓰는 방법이 최선이다.

HDD만 사용하던 구형 노트북은 바이오스 설정 화면에서 설정을 일부 변경해 줘야 한다. HDD만 장착됐던 노트북의 ATA 컨트롤러 설정이 기본 IDE로 맞춰져 있기 때문. 이를 AHCI로 변경해야 한다. 메인보드 제조사 별로 조금씩 차이가 있으나, 보통 변경하는 항목이 있으므로 가급적 해두는 것을 권장한다. 이는 HDD 설치 시에도 동일하게 적용된다.

노트북에서 해당 기능을 지원하지 않을 경우에는 노트북 제조사를 통해 펌웨어를 업데이트하거나 관련 문의를 하자. 만약 AHCI를 지원하지 않을 시에는 기본인 IDE 또는 호환(Compatibility) 모드로 사용하는 방법 외에는 다른 묘수는 없다. 구형 노트북 대부분이 이런 문제에 봉착하게 될 것이다. 제품에 따라 호환성 여부가 각기 다를 수 있으니 가급적 해당 노트북 제조사의 서비스센터를 이용하는 것을 권장한다.