더 빨라진 PCIe 5.0 SSD, 이제 내구성을 따져보자

2023.07.03. 13:11:37

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PCIe 5.0 기반 M.2 NVMe SSD 제품들이 하나둘 시장에 등장하고 있다. 세대가 변한 만큼 '속도'에 대한 기대치가 높다. 그럼 빠를까? 빠르다. PCIe 5.0 M.2 NVMe SSD는 기존 PCIe 4.0 SSD보다 약 2배 정도 더 빠르다. 그런데 SSD가 속도가 빨라지면? 뜨거워진다. 속도가 그렇게 빨라졌으니, 열도 많이 날 수밖에. 그런 이유로 현존 PCIe 5.0 SSD는 하나같이 안 뜨거운 게 없다. 그래서 방열 대책을 잘 세워야 한다. 왜?

SSD가 뜨거워지면? 스로틀링이 걸린다. 스로틀링이 걸리면? 느려진다. 느려지면? 슬프다. 그런데 슬퍼지는 것은 거기서 끝이 아니다. 과도한 발열은 SSD의 수명에도 악영향을 끼칠 수 있다. 물론 방열 대책만 잘 세운다면 크게 신경을 쓸 일은 없겠지만. 그런 이유로 근본적으로 PCIe 5.0 SSD 선택 시 내구성에도 신경을 쓰면 좋다. 그럼 SSD 내구성은 어떻게 확인할 수 있을까?

SSD 내구성은 TBW로 알아볼 수 있다

SSD의 수명을 알아보는 단위는 TBW다. TBW는 TeraByte Written 또는 Total Bytes Written의 약자다. 전자는 SSD에 기록될 수 있는 테라바이트 용량을 말하며, 후자는 총 데이터 쓰기량이다. 그런 의미지만 결국 본 뜻은 하나로 귀결된다. 제조사에서 보증하는 SSD의 쓰기 수명. 즉 이는 기간 보증과는 다른 수명에 대한 보증이라 볼 수 있다.

또한, TBW 이상으로 SSD를 사용한다고 해도 SSD에 꼭 문제가 생기는 것은 아니다. 실제 사용에서는 그보다 더 길게 사용할 수도 있다.

예를 들어 보증거리가 3년 또는 6만km인 자동차를 타고 있다. 그럼 3년이 지나가거나 혹은 6만km를 넘어가면 바로 고장이 날까? 그럴 일은 거의 없다. 즉 자동차에 있어 3년 또는 6만km는 제조사에서 보증하는 기간일 뿐이다. 마찬가지로 TBW는 SSD 제조사의 보증에 해당되는 단위라 보면 된다. TBW 이상으로 쓰다 문제가 생겼을 때 사후지원을 받지 못하게 되는 것이다.

▲ PCIe 5.0 SSD인 씨게이트 파이어쿠다 540의 데이터 시트. SSD의 용량에 따라 TBW가 늘어난다. 추가로 MTBF 시간도 확인할 수 있다

평균 무고장 시간인 MTBF

SSD의 수명에 대해 이해하려면 TBW 이외에 MTBF(Mean Time Between Failure)도 알아야 한다. MTBF는 평균 무고장 시간을 뜻한다. SSD 제조사에서 동일 조건에서 다양한 테스트를 한 뒤 고장나는 평균 수치를 측정했다고 보면 된다. 예를 들어 앞서 언급한 보증거리 3년 또는 6만km인 자동차에서는 보증거리 3년이 MTBF에 해당된다. 간단하게는 이 정도로만 기억하면 된다. MTBF가 높으면 대체로 신뢰성이 높다고 예측할 수 있다.

SSD의 수명에 영향을 끼치는 것들

SSD의 수명에 영향을 끼치는 경우는 크게 네 가지 정도로 나눌 수 있다.

1. 먼지가 많은 환경

2. 과열

3. 물리적인 손상

우선 먼지. 사실 먼지 자체는 SSD에 별다른 영향을 끼치지는 않는다. 그런데 먼지 때문에 본체에 영향이 생길 수 있다. 본체 내부에 먼지가 쌓여 쿨링 효율이 떨어질 수 있는 것이다. 그러면 SSD의 발열이 올라갈 수 있다.

그런 이유로 SSD가 방열을 제대로 하지 못해 과열된다면 어떨까? SSD에 스로틀링이 걸려 느려진다. 또한, SSD에 저장된 데이터가 손상될 수 있고, 내구성에도 영향이 간다. 이는 다음과 같다.

SSD 낸드 속에는 셀이 있다. 셀은 데이터를 저장하는 최소 단위며, 셀 내부의 플로팅 게이트라는 곳에 전자를 채우고 비워서 0, 1을 인식시킨다. 그럼 플로팅 게이트에 전자를 어떻게 채울까? 기본적으로 플로팅 게이트는 절연체인 산화막으로 닫혀 있다. 그런 플로팅 게이트 상단의 컨트롤 게이트에 고전압을 걸어주면 전하가 산화막을 쏙 통과해 플로팅 게이트로 들어간다.

그런데 과열 상태가 지속되면 플로팅 게이트에서 전자 에너지가 증가해 의도하지 않게 전자가 빠져나올 수 있다. 그럼 비트 오류가 생기고, 이게 많아지면 수정할 수 없게 된다. 그래서 과열은 좋지 않다.

마지막으로 물리적인 손상은 더 말할 것도 없다. 망치로 부순다거나 하는 극단적인 사례가 아니라도 그렇다. 예를 들어 높은 곳에서 HDD 및 SSD가 떨어졌다고 해 보자. HDD는 아마 고장날 확률이 매우 높다. 하지만 SSD는 HDD보다는 적다. 그렇다고는 해도 SSD에 충격이 아예 안 가는 것은 아니다. SSD의 수명에 영향을 끼칠 수 있으니 조심해야 한다.

안전한 SSD도 좋은 선택이 될 수 있다

현시점에서 PCIe 5.0 SSD를 구입한다는 건 저장장치의 빠른 속도가 필요해서다. 예를 들어 영상 편집에서 고해상도 영상을 높은 비트레이트로 처리할 때 PCIe 5.0 SSD를 사용하면 기존 PCIe 4.0 SSD보다 속도를 더 크게 끌어 올릴 수 있다.

그런데 사실 그런 데이터는 중요한 데이터다. 데이터를 안전하게 지키려면 SSD 구입 전 기본적으로 TBW는 확인하는 것이 좋다. 또한, SSD 제조사 자체에서 데이터 복구 서비스 등을 지원한다면 더 안전하다.

씨게이트의 PCIe 5.0 SSD 파이어쿠다 540은 TBW가 동급 제품 중 높은 편이다. 1TB 모델은 1,000TBW, 2TB는 2,000TBW다. MTBF는 파이어쿠다 530과 같은 180만 시간이다. A/S 기간도 5년이다.

또한, 유실된 데이터를 복구해주는 서비스인 ‘레스큐 데이터 복구 서비스’(Rescue Data Recovery Services)가 제공된다. 제품 구매일로부터 3년 동안 무상으로 지원된다.

정리해 보자. SSD 내구성을 판단할 수 있는 요소는 TBW, MTBF, A/S 기간이다. 파이어쿠다 540은 동급 용량으로 놓고 보면 PCIe 5.0 SSD 중 내구성이 높은 편이다. 2TB 기준으로 2,000TBW에 MTBF는 180만 시간이며 A/S 기간 5년에 추가로 3년간 레스큐 데이터 복구 서비스가 제공된다. 내구성을 고려할 때는 파이어쿠다 540에 주목할 만하다.