한때 아는 사람만 사용하던 SSD(Solid State Drive)는 이제 PC에서 빼놓을 수 없는 요소가 되었다. HDD(Hard Disk Drive)보다 빠른 것은 물론이고 그 빠른 속도로 인해 HDD에 맞춰서 운용되던 기존 PC 시스템의 전반적인 속도를 높여주기 때문이다.

십여 년 전까지는 너무나 높은 가격 때문에 일반 소비자는 운영체제와 필수 프로그램 몇 가지만 간신히 설치 가능한 저용량 SSD를 선택할 수밖에 없었지만, 이제는 용량이 1TB(테라바이트) 이상인 SSD도 큰 부담 없이 구매할 수 있게 되어서 아예 HDD 없이 SSD만 사용해서 PC를 구성하는 경우도 흔해졌다.

그래서 새로운 PC를 구매하거나 업그레이드하려는 사람이라면 당연히 SSD 역시 신경 쓰기 마련인데 이 제품, 저 제품 살펴보다가 고개를 갸우뚱 거리는 소비자도 있을 것이다. 최근 몇 년 동안 SSD 종류가 다양해졌기 때문이다.

▲ 종류가 다양한 SSD (사진: (상단 왼쪽부터 시계 방향으로) 마이크론, 씨게이트, PNY, 삼성전자)

SATA, NVMe, PCIe, M.2 등등··· 인터페이스와 폼 팩터 등 몇 가지 기준에 따라 SSD 종류가 나뉘기 때문에 한동안 PC 업그레이드를 잊고 지낸 사람이라면 어떤 SSD에 무슨 특징이 있는지 이해하는 것도 만만치 않다.

왠지 알쏭달쏭해서 답답한 마음이 드는데 차근차근 알아본다면 사실 그렇게 어렵지는 않다. 이번 기사에서는 PC용 SSD를 종류 별로 소개하고 각각 어떤 특징이 있는지 살펴보겠다.

가장 범용적인 2.5인치 SATA SSD

2.5인치 SATA SSD는 가장 보편적인 제품이다. PC용 HDD와 동일하게 SATA 6Gbps(이하 SATA3) 인터페이스를 사용하고 크기도 2.5인치 HDD와 동일해서 SATA 포트가 있는 데스크톱이나 노트북이라면 호환성 걱정 없이 장착 가능하다.

▲ 2.5인치 SATA SSD '크루셜 BX500' (사진: Crucial Korea 유튜브)

2.5인치 SATA SSD는 PC용 SSD 초창기부터 현재까지 꾸준하게 제품이 출시되고 있는데, 1TB 용량 모델을 십만 원 초반대에서 중반대 사이로 구매할 수 있어서 넉넉한 용량으로 SSD를 이용하고 싶은 소비자에게 유용하다.

다만 SATA3 인터페이스 대역폭 때문에 2.5인치 SATA SSD는 고급형이든 보급형이든 최대 데이터 전송 속도가 550MB/s(초당 메가바이트) 내외로 제한된다.

SATA3 한계 뛰어넘는 PCIe NVMe SSD

2.5인치 SATA SSD보다 빠른 속도를 원하는 사람이라면 PCI-Express(이하 PCIe) 인터페이스를 기반으로 하는 NVMe(Non-Volatile Memory Express) SSD가 어울린다. PCIe 인터페이스와 함께 SSD에 최적화시킨 NVMe 프로토콜(protocol, 컴퓨터 장치끼리 소통하기 위해 만든 통신 규약)이 적용되어서 스토리지 성능을 극대화시킨다.

이를 통해 PCIe NVMe SSD는 GB(기가바이트) 단위로 데이터를 전송할 수 있고, 데이터 접근 속도 역시 2.5인치 SATA SSD를 크게 앞설 수 있어서 고급형 스토리지로 각광 받고 있다.

▲ 확장 카드형 PCIe 3.0 NVMe SSD '리뷰안 DX5000-E1' (사진: 리뷰안)

한편 PCIe 인터페이스를 사용하기 때문에 초기에는 NVMe SSD 역시 그래픽카드처럼 확장 카드 형태를 한 제품들이 주로 출시되었다. 형태만 닮은 것이 아니라 그래픽카드와 마찬가지로 PCIe 버전과 레인(lane, 대역폭과 직결되는 배선) 개수에 따라 수십 GB에 달하는 데이터를 전송하는 것도 가능하다. 현재 최신 버전인 PCIe 4.0에 16레인(x16)을 적용하면 이론상 최대 약 31.5GB/s까지 대역폭을 제공할 수 있다.

다만 확장 카드 형태이기 때문에 크기는 2.5인치 SATA SSD보다 클 수밖에 없고, 용량 · 성능이 높아질수록 확장 카드 면적과 두께가 늘어나기 때문에 소형화는 기대하기 힘들다. 그리고 PC는 CPU와 메인보드 칩셋 제원에 따라서 NVMe SSD가 PCIe 레인을 그래픽카드나 기타 장치와 공유해야 되는 경우도 있는데, 이는 SSD 성능을 반토막낼 수도 있다.

따라서 근래 들어서 확장 카드형 PCIe NVMe SSD는 PC보다 기업용 스토리지로 활용되는 편이며 가격대도 상대적으로 높게 책정된다.

SATA · PCIe 모두 호환되는 SSD용 폼 팩터 'M.2'

PCIe NVMe SSD는 확장 카드형 대신 M.2(엠닷투)를 이용한 제품으로 전환되면서 활용도가 급격하게 개선되었다. M.2는 2013년에 발표된 커넥터 규격인데 초기에는 NGFF(Next Generation Form Factor, 차세대 폼 팩터)라고 불리기도 하였다.

▲ 작고 얇지만 고성능 SSD를 사용 가능한 M.2 슬롯 (사진: 기가바이트)

M.2 NVMe SSD는 가로 길이에 따라서 2230(30mm) · 2242(42mm) · 2260 (60mm) · 2280(80mm) · 22110(110mm) 등 다섯 가지 규격으로 구분되는데 그 중 2280 규격이 PC용으로 많이 사용되고 있다. 세로 길이는 약 22mm, 두께는 3mm 내외이다.

그리고 메인보드에 제공되는 M.2 슬롯에 SSD를 끼우고 나사 1개로 끝 부분만 고정하는 간단한 장착 방식이 채택되어서 조립 편의성도 높다.

▲ PCIe 4.0 기반 M.2 NVMe SSD '씨게이트 파이어쿠다 520'

확장 카드형 제품과 달리 M.2 NVMe SSD는 PCIe 인터페이스를 4레인(x4)까지 할당할 수 있지만 최대 대역폭은 현재 주로 사용되는 PCIe 3.0 · 4.0 기준으로 각각 약 3.9GB/s · 약 7.8GB/s이므로 PC용 스토리지로 충분한 성능이 보장된다.

PCIe 4.0 기반 M.2 NVMe SSD인 '씨게이트 파이어쿠다 520'(Seagate FireCuda 520)을 살펴보면 읽기 속도가 최대 5,000MB/s, 쓰기 속도는 최대 4,400MB/s에 달한다. 2.5인치 SATA SSD와 비교하면 8~9배 가량 높은 성능이다.

같은 용량인 2.5인치 SATA SSD와 비교하면 가격대가 높지만 워낙 속도가 빠르기 때문에 고성능을 추구하는 사람에게는 충분한 매력이 있다.

▲ M.2 NVMe SSD와 외관상 거의 동일한 M.2 SATA SSD (사진: 팀그룹)

한 가지 유념해야 할 점은 M.2가 PCIe NVMe SSD 전용 커넥터가 아니라는 것이다. 다른 PC용 인터페이스도 M.2 커넥터를 이용해서 SSD를 만들 수 있으며, 그에 따라 시장에는 M.2 SATA SSD도 다수 출시된 상황이다.

M.2 SATA SSD는 커넥터 홀이 두 군데 뚫려 있다는 점을 빼면 외관상 M.2 NVMe SSD와 동일하기 때문에 제품명과 제원을 봐야만 서로 구분할 수 있다. 게다가 겉모습과 별개로 성능은 2.5인치 SATA SSD와 같으므로 고성능 SSD를 원하는 소비자라면 제품 구매 시 M.2만 보면 안 되고 그 뒤에 붙는 인터페이스 종류와 제원 정보도 확실하게 살펴봐야 한다.

물론 가격대는 2.5인치 SATA SSD와 거의 차이가 없다.

▲ 메인보드 M.2 슬롯을 이해해야 SSD 성능을 100% 사용할 수 있다 (사진: 기가바이트)

또한 메인보드에 제공되는 M.2 슬롯 중에는 PCIe NVMe SSD와 SATA SSD 모두 호환되는 것도 있고, 아니면 둘 중 하나만 호환되는 것도 있기 때문에 SSD 업그레이드 시에는 메인보드 제원도 미리 숙지해야 한다.

게다가 PCIe 4.0 인터페이스는 현재 AMD 3세대 · 4세대 라이젠(Ryzen) 프로세서와 AMD B550 · X570 칩셋 메인보드로 구성한 PC에서만 사용 가능하다. PCIe 4.0 컨트롤러를 내장한 CPU가 3세대 · 4세대 라이젠이고, 거기에 공식 호환되는 메인보드 칩셋은 B550 · X570이기 때문이다.

따라서 PCIe 4.0 기반 M.2 NVMe SSD 성능을 100% 활용하고 싶은 사람은 메인보드는 물론 CPU 제원도 알아둘 필요가 있다.

다채로운 SSD, 알고 고르면 만족감 높아진다

지금까지 PC에서 자주 사용하는 SSD를 종류 별로 살펴보았다. 하나하나 살펴보아도 왠지 어렵게 느껴질 수도 있지만 소비자가 모든 것을 이해할 필요는 없다. 그저 소비자 자신에게 알맞은 제품을 선택하고 제 성능으로 사용할 수 있을 정도로 기본 지식만 알고 있으면 된다.

소비자가 보유한 PC와 인터페이스가 호환되는지, 그리고 성능 제약 없이 사용할 수 있는지 구분할 수 있게 된다면 향후 SSD를 구매할 때 큰 도움이 될 것이다.

SSD 하나만 잘 골라도 PC 체감 성능을 확 끌어올리는 것이 가능하므로 현재 PC 업그레이드를 고려 중인 소비자라면 CPU와 그래픽카드 못지 않게 SSD에도 관심을 가져보기 바란다.

방수호 기자/bsh2503@manzlab.com

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